【摘要】：應(yīng)用巖石力學(xué)相關(guān)的理論及先進(jìn)的技術(shù)方法,針對(duì)庫(kù)車西部致密儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中觀察到的應(yīng)力敏感性現(xiàn)象進(jìn)行分析和模擬,指出其實(shí)質(zhì)是滲流場(chǎng)、地應(yīng)力場(chǎng)、裂縫狀態(tài)在生產(chǎn)時(shí)的復(fù)雜變化以及相互影響。為分析三者之間的相互作用及其對(duì)產(chǎn)能的影響,基于地質(zhì)工程一體化的理念,對(duì)氣藏系統(tǒng)、力學(xué)系統(tǒng)、裂縫系統(tǒng)進(jìn)行多學(xué)科數(shù)據(jù)耦合的數(shù)值模擬。以1號(hào)區(qū)塊某氣井為例,首先從多個(gè)學(xué)科對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行分析,分別建立了可靠的三維氣藏模型、三維巖石力學(xué)模型以及三維離散裂縫網(wǎng)絡(luò);再通過(guò)物理和數(shù)值實(shí)驗(yàn)確定模型間的耦合參數(shù),即應(yīng)力—滲透率關(guān)系和應(yīng)力—裂縫開(kāi)度關(guān)系;最后通過(guò)耦合數(shù)值模擬,研究了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方案下的地應(yīng)力、地層壓力、滲流隨空間和時(shí)間的變化,并與未考慮應(yīng)力敏感性的模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,應(yīng)力敏感儲(chǔ)層的滲透率和裂縫導(dǎo)流能力隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程有著非常明顯的降低;應(yīng)力敏感性對(duì)產(chǎn)能的影響近似滿足初期較大、中期有所減小、長(zhǎng)期又變大的規(guī)律;當(dāng)應(yīng)力敏感性存在時(shí),穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間和總產(chǎn)出率均大幅下降。研究還表明,過(guò)高的生產(chǎn)壓差可能導(dǎo)致滲透率下降過(guò)快,造成永久性的損傷,反而成為提產(chǎn)的不利因素,因此合理選取生產(chǎn)壓差非常重要。
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圖片說(shuō)明： 畬笥?30MPa后產(chǎn)量不僅沒(méi)有提高反而下降，分析原因是由于裂縫型儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感性造成的。2號(hào)井酸化壓裂后裂縫沒(méi)有得到有效支撐，進(jìn)一步增大生產(chǎn)壓差，將增大裂縫面的有效正應(yīng)力，造成裂縫滲透性降低或者閉合，從而導(dǎo)致產(chǎn)量反而下降。1號(hào)為進(jìn)行加砂壓裂的井，在生產(chǎn)過(guò)程中也觀察到了類似現(xiàn)象，當(dāng)生產(chǎn)壓差增大到45MPa時(shí)，日產(chǎn)氣量不增反降，且之后降低生產(chǎn)壓差到20MPa時(shí)，產(chǎn)量不能恢復(fù)到原來(lái)水平�？梢�(jiàn)應(yīng)力敏感性造成的傷害是不可逆的，制訂生產(chǎn)方案時(shí)需要對(duì)生產(chǎn)壓差進(jìn)行控制，從而降低應(yīng)力敏感性對(duì)產(chǎn)量的負(fù)面影響。圖14號(hào)區(qū)塊產(chǎn)量與生產(chǎn)壓差關(guān)系圖從1號(hào)井區(qū)投產(chǎn)的C井和D井來(lái)看，由于儲(chǔ)層致密，自然產(chǎn)能較低，，酸化壓裂在一定程度上提高了產(chǎn)能（增產(chǎn)倍數(shù)在3～3.5倍之間），但是絕對(duì)增量有限，酸化壓裂對(duì)裂縫不能起到良好的支撐作用；且實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)壓差過(guò)大（34～62MPa），配產(chǎn)比過(guò)高（>70%）。由于應(yīng)力敏感和地層出砂影響，使
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圖片說(shuō)明： 66中國(guó)石油勘探2017年第22卷圖51號(hào)井區(qū)天然裂縫走向與最大水平主應(yīng)力方向關(guān)系圖3.3三維巖石力學(xué)模擬為了更好地描述地應(yīng)力在三維上的變化規(guī)律，尤其是弄清天然裂縫對(duì)地應(yīng)力的影響，進(jìn)行了全三維的巖石力學(xué)模擬。根據(jù)1號(hào)井區(qū)掌握的資料情況，采用的三維巖石圖61號(hào)井區(qū)B井一維巖石力學(xué)建模結(jié)果力學(xué)建模流程如下：(1）建立儲(chǔ)層幾何模型，劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；(2）建立圍巖的幾何模型并劃分網(wǎng)格；(3）建立整體模型各單元的力學(xué)屬性；(4）建立天然裂縫的離散裂縫網(wǎng)絡(luò)（DFN）及其力學(xué)屬性；
【作者單位】： 中國(guó)石油塔里木油田公司;能新科(西安)油氣技術(shù)有限公司;
【基金】：國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”(2016ZX05051-003)
【分類號(hào)】：TE328

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本文編號(hào)：2513532