低滲透氣藏壓裂儲(chǔ)層傷害機(jī)理研究

1、低滲透氣藏壓裂儲(chǔ)層傷害機(jī)理研究 石油軟件下載1前言隨著我國(guó)社會(huì)現(xiàn)代化和人民生活水平的明顯提高，對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。目前的石油產(chǎn)量已遠(yuǎn)不能滿足要求，而豐富環(huán)保的天然氣能源正逐漸成為我們今后生活的主要能源。目前天然氣在我國(guó)一次能源中僅占2%，預(yù)計(jì)到2020年將占到8%-10%。當(dāng)前大規(guī)模發(fā)展天然氣能源有兩個(gè)相當(dāng)有利的條件：1、國(guó)家環(huán)保要求高，對(duì)天然氣發(fā)展極為有利。2、我國(guó)石油緊缺的局面將促進(jìn)以氣代油，進(jìn)一步擴(kuò)大天然氣的利用領(lǐng)域。2前言滲透率小于1MD的低滲透氣藏，喉道半徑一般都小于0.05-2.0uM，滲流阻力很大。在滲流特征上表現(xiàn)為束縛水飽和度高，一般高達(dá)40-50%，氣、水兩相滲流區(qū)間小，

2、一般小于30%。同時(shí)隨著含水飽和度的增加，氣相滲透率大幅度下降，而水相滲透率卻上不去。 這就給低滲透致密氣藏開(kāi)采帶來(lái)了很大困難。在實(shí)際氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，這類氣藏都需要進(jìn)行壓裂投產(chǎn) 。3壓裂過(guò)程中，由于外來(lái)的壓裂液侵入到基質(zhì)中，對(duì)地層造成污染，嚴(yán)重影響壓裂縫面附近基質(zhì)的滲流能力，降低壓裂后氣井產(chǎn)能。為了降低或預(yù)防壓裂液對(duì)地層污染，本文利用長(zhǎng)慶上古氣藏的天然巖心進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。對(duì)三種不同壓裂液濾失進(jìn)入巖心后對(duì)巖心滲透率的傷害程度進(jìn)行了系統(tǒng)研究，確定了氣藏壓裂過(guò)程中對(duì)儲(chǔ)層傷害的主要因素，提出了減少壓裂液污染傷害地層的建議。 前言4 摘要本文通過(guò)地層水、無(wú)稠化劑壓裂液、破膠液三種流體在巖心上進(jìn)行濾失實(shí)驗(yàn)

3、，研究不同液體濾失進(jìn)入巖心后對(duì)儲(chǔ)層滲透率傷害程度以及在不同返排壓力下，儲(chǔ)層滲透率恢復(fù)能力。結(jié)果表明：致密氣藏壓裂過(guò)程中含水飽和度增加引起的氣相滲透率降低是儲(chǔ)層傷害的主要機(jī)理，破膠液中懸浮微粒的存在,在一定程度上影響儲(chǔ)層的滲流能力。返排實(shí)驗(yàn)表明增加生產(chǎn)壓差，能部分的恢復(fù)儲(chǔ)層的滲流能力，但是遠(yuǎn)不能恢復(fù)到原始滲流能力。 5實(shí)驗(yàn)流程圖6巖心號(hào)長(zhǎng)度（cm）直徑（cm）滲透率（md）孔隙度（%）2-31/129-24.552.520.2011.232-10/140-14.552.550.1212.202-14/140-26.482.520.1910.372-43/117-14.772.540.045.88

4、2-43/117-24.662.530.1712.892-36/117-36.412.520.2612.112-84/128-15.062.540.1311.782-48/128-35.532.550.1010.302-34/128-55.212.550.1511.32實(shí)驗(yàn)巖心基本物性數(shù)據(jù)表表1：實(shí)驗(yàn)巖心參數(shù)表7實(shí)驗(yàn)方法巖心稱干重，把巖心置于真空塔中，抽真空，飽和模擬地層水，稱巖心濕重，計(jì)算孔隙體積和孔隙度 。把巖心置于在40、濕度為50%的恒溫恒濕箱中，緩慢烘干，不斷稱量，直至含水飽和度為40%左右。在滲透率儀上測(cè)量巖心束縛水狀態(tài)的氣體滲透率。 在20MPa壓力下讓壓裂液與巖心一端接觸2小時(shí)

5、，壓裂液和氣體從另一端流出，模擬壓裂施工過(guò)程 。取出巖心，反向置于夾持器中。用4MPa濕氣驅(qū)替巖心，直至出口不再有液體流出，稱量巖心重量，計(jì)算含水飽和度，測(cè)量巖心的滲透率。然后用7MPa濕氣驅(qū)替巖心至出口不再有液體流出，稱量巖心重量，計(jì)算含水飽和度，測(cè)量巖心的滲透率。 8實(shí)驗(yàn)結(jié)果表巖心號(hào)S束縛水（%）S7Mpa（%）S4Mpa（%）K0(md)K7Mpa (md)K4Mpa (md)K7Mpa/K0（%）K4Mpa/K0（%）2-31/129-240.3143.4151.380.0130.00830.005463.8441.532-36/117-340.0544.1852.970.0120.0

6、0810.004967.5040.832-14/140-240.1345.4252.530.0600.0430.02771.3244.00表2：地層水濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果9巖心號(hào)S束縛水（%）S7Mpa（%）S4Mpa（%）K0(md)K7Mpa (md)K4Mpa (md)K7Mpa/K0（%）K4Mpa/K0（%）2-10/140-340.9845.1451.990.0230.0160.01369.5656.522-43/117-239.9144.2853.000.0220.0150.01268.1954.542-34/128-541.2145.8651.850.0150.0110.00866.6

7、753.33表3： 無(wú)稠化劑壓裂液濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果10巖心號(hào)S束縛水（%）S7Mpa（%）S4Mpa（%）K0(md)K7Mpa (md)K4Mpa (md)K7Mpa/K0（%）K4Mpa/K0（%）2-48/128-340.9846.5254.210.0480.0280.01658.3333.332-30/117-541.3045.2453.790.0560.0310.01955.3533.952-14/140-240.2545.8253.490.0330.0190.01057.5730.30表4 ：破膠液濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果 11表5： 三種不同工作液實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比12實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖圖2 鹽水濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3 無(wú)稠化劑壓裂液濾液實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖4 破膠液濾失實(shí)驗(yàn)結(jié)果13實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖（平均）圖5 不同液體對(duì)儲(chǔ)層傷害后滲透率恢復(fù)與反排壓力關(guān)系14