裂縫性砂巖儲層表皮因數(shù)分解方法研究

王新海（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室（長江大學(xué)）， 湖 北 荊 州434023 中國石油大學(xué)（北京）工程院，102249）

張福祥 （中石油塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒841000）

姜 永 （中海油天津分公司，天津300451）

楊 鋒 （油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)），湖北 荊州434023）

油氣井表皮因數(shù)是衡量井底附近儲層因受到損害而引起流體滲流阻力增加或者因儲層得到改善而使得流體滲流阻力減小的尺度。它是評價油氣層損害或改善程度的一個最常用的參數(shù)。文獻 [1～8]都有關(guān)于表皮因數(shù)的研究，但關(guān)于裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)的研究還未見報道。該文對裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)分解理論進行了研究，為正確評價改造裂縫性油氣層、指導(dǎo)增產(chǎn)措施提供了理論依據(jù)。

1 裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)分解

假設(shè)單相不可壓縮流體在裂縫性砂巖系統(tǒng)中作單向線性滲流，裂縫性砂巖系統(tǒng)物理模型見圖1。裂縫系統(tǒng)滲透率為Kf、裂縫系統(tǒng)表皮因數(shù)為Sf、裂縫系統(tǒng)面積為Af；基質(zhì)系統(tǒng)滲透率為Km、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)為Sm、基質(zhì)系統(tǒng)面積為Am；總系統(tǒng)滲透率為Kt、總系統(tǒng)表皮因數(shù)為St、總系統(tǒng)面積為At。

則有：

面縫率：

則總系統(tǒng)滲透率Kt滿足關(guān)系式：

圖1 裂縫性砂巖儲層示意圖

系統(tǒng)產(chǎn)量q：

整理得：

由式（6）可知，裂縫系統(tǒng)表皮因數(shù)Sf與總系統(tǒng)表皮因數(shù)St、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)Sm、總系統(tǒng)滲透率Kt、基質(zhì)系統(tǒng)滲透率Km及面縫率ρ有關(guān)。

2 St與Sf和Sm的關(guān)系

由式 （5）可以算出Sf、Sm、Km及面縫率ρ不同取值情形下的St。St與Sf關(guān)系見圖2，計算參數(shù)取值：Sm＝50，Km＝0.1mD；St與Sm關(guān)系見圖3，計算參數(shù)取值：Sf＝50，Km＝0.1mD。從圖2可看出，St隨著Sf的增大而相應(yīng)的增大，且裂縫越發(fā)育時這種變化趨勢越明顯。從圖3可看出，當(dāng)裂縫十分發(fā)育時，St隨Sm的變化不大，St幾乎不隨Sm變化，此時St主要取決于Sf。

圖3 St與Sm相關(guān)圖

3 Sf與St和Sm的關(guān)系

由式 （6）可以算出St、Sm、Km及面縫率ρ不同取值情形下的Sf。Sf與Sm關(guān)系見圖4，Sf與St關(guān)系見圖5，計算參數(shù)取值：Kt＝100mD、Km＝0.1mD、ρ＝0.04。從圖4可以看出，Sm變化時，Sf近乎不變，說明Sf與Sm關(guān)系不大。從圖5可看出，Sf隨著St的增大而相應(yīng)的增大，其關(guān)系曲線斜率為1且不隨Sm改變，Sf與St近似相等。

4 結(jié)論與認(rèn)識

1）裂縫系統(tǒng)的表皮因數(shù)Sf與總系統(tǒng)表皮因數(shù)St、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)Sm、總系統(tǒng)滲透率Kt、基質(zhì)系統(tǒng)滲透率Km及面縫率ρ有關(guān)。

2）當(dāng)裂縫發(fā)育時，St與Sf近似相等，即St只取決于Sf，而與Sm大小無關(guān)。

圖4 Sf與Sm相關(guān)圖

圖5 Sf與St相關(guān)圖

3）當(dāng)裂縫發(fā)育時，酸化解堵等措施只需針對裂縫系統(tǒng)來進行，不需考慮基質(zhì)系統(tǒng)污染情況。

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