碳酸盐裂缝性储层应力敏感性评价
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摘要：在南堡潜山裂缝性碳酸盐岩储层地质特征进行分析的基础上,利用原始岩样进行了应力敏感评价试验。结果表明,试验岩样存在较强的应力敏感性, 综有效应力损害程度强，损害程度为80.79%。
油气层敏感性评价，其目的在于找出油气层发生敏感的条件和由敏感引起的油气层损害程度，为各类工作液的设计、油气层损害机理分析和制定系统的油气层保护技术方案提供科学依据[1]。随着技术的不断发展，油气层敏感性评价包括速敏、水敏、盐敏、碱敏、酸敏、应力敏感、温度敏感等七项实验，本实验在前期试验的基础上进行了应力敏感实验，具体实验方法参照SY/T5358《储层敏感性流动试验评价标准》执行，略有改动。
1.应力敏感概念及实验目的
应力敏感性旨在考察在施加一定的有效应力时，岩样的物性参数随应力变化而改变的性质。它反映了岩石孔隙几何学及裂缝壁面形态对应力变化的响应。因此，应力敏感性评价的目的在于：（1）准确地评价储层，通过模拟围压条件测定孔隙度可以将常规孔隙度值转换成原地条件，有助于储量评价；（2）求出岩心在原地条件下的渗透率，便于建立岩心渗透率Kc与测试渗透率Ke的关系，对认识Ke和地层电阻率也有帮助；（3）为确定合理的生产压差提供依据。
应力敏感性评价的具体方法如下：
（1）使用标准盐水（质量分数8%）作为实验流体。测定损害前液体渗透率。
（2）保持驱替泵上游压力不变，缓慢增加围压，使净围压依次为2.5MPa、3.5MPa、5.0MPa、7.0MPa、9.0MPa、11MPa。
（3）每一压力点持续30min后，测定岩样渗透率。
（4）缓慢减小围压，使净围压依次为9.0MPa、7.0MPa、5.0MPa、3.5MPa、2.5MPa。
（5）每一压力点持续1h后，测定岩样渗透率。
渗透率损害系数按式（3）计算：
(3)
式中：
Dkp ―渗透率损害系数，MPa-1；
Ki ―第i个净围压下的岩样渗透率，10-3μm2；
Ki+1―第i+1个净围压下的岩样渗透率，10-3μm2；
Pi ―第i个净围压值，MPa；
Pi+1―第i+1个净围压值，MPa。
按式（4）计算应力敏感性引起的渗透率损害Dk2：
(4)
式中：
Dk2 ―应力不断增加至最高点的过程中产生的渗透率损害最大值；
K1 ―第1个应力点对应的岩样渗透率，10-3μm2；
Kmin―达到临界应力后的岩样渗透率的最小值，10-3μm2。
按式（5）计算应力敏感性引起的不可逆渗透率损害Dk3：
(5)
式中：
Dk3―应力回复至最第一个应力点后产生的渗透率损害；
K1 ―第1个应力点对应的岩样渗透率，10-3μm2；
K1r―应力回复至第一个应力点后的岩样渗透率，10-3μm2。
Dk值的变化，意味着有效应力的影响程度，通过Dk值可以较直观地说明岩心的应力敏感性强弱。
2.实验结果
实验以2ml/min的流量进行，测得不同净围压下的渗透率值，并计算渗透率损耗程度（表1）。
根据计算得出应力损害程度为80.79%，可逆损害程度为49.79%。
表1 应力敏感实验数据表
序号 净围压MPa 岩样渗透率10-3μm2 Dkp
1 2.5 0.0823 -
2 3.5 0.0425 0.4841
3 5 0.0312 0.5309
4 7 0.0213 0.6324
5 9 0.0181 0.3046
6 11 0.0158 0.2511
Dk2=80.79%
Dk3=49.79%
3.结论
敏感性评价实验中所使用的岩样为np1-80井（3725.54-3726.01m）的小直径岩心柱塞，岩心样品渗透率极低。综合敏感性实验结果，有效应力损害程度强，损害程度为80.79%。
适宜该地层的钻井液应加强钻井液体系与储层岩石及流体的配伍性、降低钻井液滤失量、减轻液锁损害,有效防止应力敏感对储层的损害。
参考文献：
[1]李志明 张金珠．地应力与油气勘探开发，北京：石油工业出版社 1997:219-223
[2]徐同台 赵敏 熊友明．保护油气层技术，北京：石油工业出版社 2003:30-38
[3]张绍槐，罗平亚．保护储集层技术，北京：石油工业出版社 1993:25-26