• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      錦州X 潛山油藏裂縫應(yīng)力狀態(tài)分析及開啟狀態(tài)預(yù)測(cè)

      2013-12-23 05:02:28高智梁柴世超李恩林孟向麗
      石油地質(zhì)與工程 2013年4期
      關(guān)鍵詞:產(chǎn)液潛山錦州

      高智梁,柴世超,李恩林,孟向麗,張 寧,羅 珊

      (1.中海石油能源發(fā)展股份有限公司采油技術(shù)服務(wù)分公司,天津塘沽300450;2.中海石油有限公司天津分公司)

      目前渤海變質(zhì)巖潛山油藏的勘探開發(fā)已顯示出巨大潛力[1]。由于變質(zhì)巖潛山儲(chǔ)層是典型雙重孔隙介質(zhì),其裂縫系統(tǒng)和巖塊系統(tǒng)具備不同滲流特征和驅(qū)替機(jī)理。裂縫系統(tǒng)作為常規(guī)方法開采的主要對(duì)象,其可采儲(chǔ)量占總可采儲(chǔ)量的70%以上,而巖塊系統(tǒng)儲(chǔ)量難以得到有效利用[2-3]。油藏降壓開采是提高巖塊系統(tǒng)儲(chǔ)量動(dòng)用程度、增大巖塊系統(tǒng)貢獻(xiàn)量的有效途徑[4],但是,降壓開采過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)裂縫閉合現(xiàn)象,降低儲(chǔ)層整體滲透性,影響油田開發(fā)效果。本文以錦州X 潛山油藏為例,通過(guò)斷面(裂縫面)應(yīng)力狀態(tài)分析,確定其地層壓力變化對(duì)裂縫面開啟狀態(tài)的影響程度,指導(dǎo)本油田及類似潛山裂縫油藏的勘探開發(fā)。

      錦州X 油田位于渤海遼東灣遼西凸起中北段(圖1),構(gòu)造上是一個(gè)狹長(zhǎng)的北東向凸起,西側(cè)緊鄰遼西凹陷中洼,東側(cè)毗鄰遼中凹陷中、北洼。太古界潛山是其主力產(chǎn)層之一,主要分布于構(gòu)造東高點(diǎn),上覆沙三段泥巖,屬風(fēng)化體塊狀儲(chǔ)集層地貌潛山,該油田是目前渤海海域投入開發(fā)規(guī)模最大的變質(zhì)巖潛山油藏[5-7]。

      1 裂縫面(斷面)壓力確定原理

      童亨茂(1998)利用斷面正壓力和流體壓力耦合關(guān)系,建立了描述斷裂(裂縫)面開啟或閉合的定量數(shù)學(xué)模型[8]。斷面壓力是指斷面所承受的凈壓力值,與斷面正壓力和孔隙流體壓力(地層壓力)有關(guān)。

      斷面正壓力主要受上覆巖石重力作用和水平構(gòu)造應(yīng)力作用影響。根據(jù)巖石非線性彈性變形假設(shè),可以確定上覆巖石重力作用引起的垂向應(yīng)力σgv和水平方向應(yīng)力σgh[8]:

      圖1 錦州X油田區(qū)域位置圖(據(jù)周心懷 等,2005)

      式中:ρs——上覆巖石平均密度,g/cm3;h——儲(chǔ)層埋深,m;g——重力加速度m/s2;μ——泊松比,無(wú)量綱;n——與非線性壓縮有關(guān)的常數(shù),一般巖石采用0.67。

      考慮地殼內(nèi)普遍存在的水平構(gòu)造應(yīng)力,得出地殼內(nèi)某一點(diǎn)上所受的水平方向應(yīng)力(σh1、σh2)為[8]:

      式中:σh1、σh2——分別為水平方向的兩個(gè)總應(yīng)力,MPa;σta,σti——分別為水平方向構(gòu)造應(yīng)力,MPa。

      根據(jù)斷面壓力定義,利用作用在斷面上的垂向應(yīng)力σgv和水平方向應(yīng)力σh1、σh2,計(jì)算斷面正壓力σn[8]:σn=

      式中:θ——裂縫傾角,°;φ——裂縫走向與水平構(gòu)造最大主應(yīng)力夾角,°。

      當(dāng)孔隙流體壓力(地層壓力)為Pw時(shí),斷面壓力Pf可表示為:

      理論上在完全彈性條件下,當(dāng)斷面正壓力大于孔隙流體壓力,即斷面壓力Pf大于0時(shí),斷面會(huì)處于閉合狀態(tài),而當(dāng)孔隙流體壓力大于斷面正壓力,即Pf小于0時(shí),斷面會(huì)處于開啟狀態(tài)。實(shí)際上,由于斷面兩側(cè)巖石具有變形特性,當(dāng)斷面壓力處于上述兩種狀態(tài)時(shí),斷面也不一定處于開啟、閉合狀態(tài)。對(duì)于斷面開啟的斷層,即使斷面正壓力大于孔隙流體壓力,但斷面壓力不能克服巖石變形強(qiáng)度時(shí),斷層仍將處于開啟狀態(tài),只有當(dāng)斷面壓力Pf大于或等于巖石變形強(qiáng)度后,斷面兩側(cè)巖石發(fā)生破裂、變形,進(jìn)而使斷面閉合。相反,對(duì)于斷面閉合的斷層,除需要克服斷面正壓力,還必須克服巖石變形強(qiáng)度,斷面才能開啟[9]。

      上述討論未考慮斷層巖體在長(zhǎng)期應(yīng)力作用下發(fā)生蠕變,進(jìn)而使斷面逐漸閉合的因素。由于本文討論的是在油藏開發(fā)過(guò)程中地層壓力發(fā)生變化時(shí),短時(shí)期內(nèi)儲(chǔ)層裂縫的狀態(tài)變化及對(duì)儲(chǔ)層滲透性帶來(lái)的影響,因此可忽略巖石長(zhǎng)期蠕變對(duì)裂縫開啟狀態(tài)的影響。

      2 錦州X潛山油藏裂縫開啟、閉合狀態(tài)分析

      汪周華等(2006)、周 文等(2008)和李勇明等(2009),通過(guò)物理模擬方法研究發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層巖石的孔滲性會(huì)隨巖層圍壓、地層壓力等升降而發(fā)生變化,特別是裂縫系統(tǒng)滲透性受地層壓力變化的影響尤其明顯[9-11]。因此,有必要對(duì)錦州X 南潛山油藏開發(fā)過(guò)程中,地層壓力變化與裂縫開啟狀態(tài)間的關(guān)系進(jìn)行分析和估算。

      2.1 裂縫面壓力預(yù)測(cè)參數(shù)

      從斷面正壓力計(jì)算公式(5)可以看出,分析、估算裂縫面正壓力需要以下參數(shù):儲(chǔ)層埋深、上覆巖層平均密度、裂縫傾角、走向、構(gòu)造應(yīng)力值和主應(yīng)力方向以及巖石力學(xué)參數(shù)等。

      2.1.1 儲(chǔ)層埋深及上覆巖層平均密度

      根據(jù)探井及開發(fā)井實(shí)際鉆遇情況,錦州X 潛山油藏儲(chǔ)層構(gòu)造幅度中部埋深約1 800 m。上覆巖層平均密度采用研究區(qū)內(nèi)沙河街組一口采油井的測(cè)井解釋成果的平均值,約2.26 g/cm3,由于該層段位于潛山上覆巖層下部,壓實(shí)作用較強(qiáng),因此該值較實(shí)際平均密度要大。

      2.1.2 儲(chǔ)層裂縫發(fā)育特征

      根據(jù)錦州X 南7 口探井鉆井取心和旋轉(zhuǎn)井壁取心分析,區(qū)內(nèi)潛山變質(zhì)巖儲(chǔ)層在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力下,發(fā)育了多組裂縫。裂縫線密度以50~150條/m 為主,裂縫有效面孔率一般為0.2%~3.41%,裂縫平均寬度為0.3~1.2 mm,以0.5~1.0mm 為主。裂縫傾角為15°~80°,其中,以45°~60°高角度斜交縫為主,裂縫走向主要有兩組:北東- 南西向(NE40°)、北北西-南南東向(NE150°)[6-7](圖2)。

      圖2 錦州X潛山油藏裂縫發(fā)育方位(據(jù)鄧強(qiáng),2007)

      2.1.3 巖石力學(xué)特性

      巖石的泊松比、楊氏模量及抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性質(zhì)直接影響儲(chǔ)層裂縫面壓力和兩壁巖石的變形特性,與裂縫面的開啟與閉合密切相關(guān)。研究區(qū)內(nèi)潛山儲(chǔ)層巖石未進(jìn)行相關(guān)力學(xué)實(shí)驗(yàn),參考李行船等(2001)進(jìn)行埕北30潛山油藏儲(chǔ)層裂縫預(yù)測(cè)研究時(shí)所做的儲(chǔ)層片麻巖力學(xué)特性參數(shù)[12],確定巖石力學(xué)特性:非斷層(裂縫)處巖石抗壓強(qiáng)度252 MPa,楊氏模量53.95 GPa,泊松比0.28。斷層(裂縫)處巖石力學(xué)參數(shù)值是非斷層(裂縫)處的60%[13]。

      2.1.4 現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力值及主應(yīng)力方向

      研究區(qū)處于下遼河盆地范圍內(nèi),其現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)可借鑒下遼河盆地區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)。石盛昌等(1999)、馬寅生(2004)等研究下遼河盆地區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)演化時(shí),采用井壁崩落法、聲發(fā)射法、水壓致裂法等地應(yīng)力場(chǎng)分析方法,確定了下遼河盆地及鄰區(qū)現(xiàn)代應(yīng)力場(chǎng)為NW-SE向拉張應(yīng)力,區(qū)域最大主壓應(yīng)力方向80°~100°,平均82°,最大主壓應(yīng)力大小約45 MPa,最小主壓應(yīng)力大小約31 MPa[14-15]。綜上所述,裂縫面壓力預(yù)測(cè)參數(shù)見表1。

      表1 裂縫面壓力計(jì)算參數(shù)

      2.2 裂縫面應(yīng)力狀態(tài)

      根據(jù)裂縫不同傾角和不同方位,按照式(5)試算四組不同組合下的裂縫面正壓力σn,結(jié)果見表2。

      表2 錦州X潛山儲(chǔ)層裂縫面正壓力計(jì)算結(jié)果

      從中可以看出,錦州X 油田不同產(chǎn)狀裂縫面正壓力σn范圍在52~72 MPa之間,且主要受裂縫傾角影響,傾角較小的裂縫面正壓力較大,與前人認(rèn)識(shí)相符[16]。目前潛山油藏地層壓力Pw約10.5 MPa,因此根據(jù)式(6)計(jì)算儲(chǔ)層裂縫面壓力Pf范圍在41.5~61.5 MPa之間。同時(shí)根據(jù)討論,只有在裂縫面壓力超過(guò)兩壁處巖石變形強(qiáng)度后,裂縫面閉合、開啟狀態(tài)才會(huì)發(fā)生變化。儲(chǔ)層裂縫處巖石力學(xué)參數(shù)可取非裂縫處巖石抗壓強(qiáng)度的60%[13],即裂縫兩壁處巖石變形強(qiáng)度σz為:151.2 MPa

      2.3 油田裂縫面開啟、閉合狀態(tài)分析

      由以上預(yù)測(cè)的裂縫面各應(yīng)力狀態(tài)分布范圍可以看到,裂縫兩壁處巖石變形強(qiáng)度σz明顯大于裂縫面壓力Pf,裂縫面壓力尚未達(dá)到使兩壁巖石發(fā)生變形的程度,不能造成裂縫面開啟或閉合狀態(tài)的變化。地層壓力值與另外兩者差值相比明顯偏小,因此,地層壓力變化不能明顯影響裂縫面的閉合或開啟狀態(tài)。即錦州X 油田開發(fā)過(guò)程中地層壓力由原始值17 MPa下降到目前的10.5 MPa,對(duì)裂縫面的開啟或閉合影響很小,地層壓力下降不會(huì)引起儲(chǔ)層裂縫閉合。同時(shí),上述結(jié)果是根據(jù)裂縫面兩壁處巖石變形強(qiáng)度取非裂縫處的60%計(jì)算的結(jié)果,當(dāng)儲(chǔ)層裂縫十分發(fā)育時(shí),裂縫面兩壁處巖石變形強(qiáng)度可能更小,此時(shí)裂縫面正壓力σn就會(huì)與裂縫兩壁處巖石變形強(qiáng)度σz相當(dāng)。這種情況下,地層壓力變化就會(huì)對(duì)裂縫的閉合與否產(chǎn)生明顯影響。值得說(shuō)明的是,上述預(yù)測(cè)多項(xiàng)重要參數(shù),均由參考同區(qū)域(下遼河盆地)變質(zhì)巖油藏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出,與油田實(shí)際情況存在差異,上述分析需要與油田實(shí)際生產(chǎn)情況互相印證。

      3 油井產(chǎn)液指數(shù)與地層壓力關(guān)系

      根據(jù)錦州X 潛山油藏投入開發(fā)后地層靜壓、流壓和產(chǎn)液情況,繪制油井地層壓力水平與產(chǎn)液指數(shù)關(guān)系圖(圖3)。從中可以看出在生產(chǎn)的9 口油井中,除A25h和A30h外,其余7口油井地層壓力下降對(duì)油井產(chǎn)液指數(shù)影響較小,儲(chǔ)層滲透性隨地層壓力下降變化不明顯,即裂縫開啟程度與狀態(tài)受地層壓力變化影響不明顯。A25h和A30h兩口井初期產(chǎn)液指數(shù)較大,隨地層壓力下降,產(chǎn)液指數(shù)明顯減小,分析認(rèn)為是兩口油井的儲(chǔ)層裂縫較為發(fā)育,使其初期產(chǎn)液能力強(qiáng),同時(shí)也因裂縫較為發(fā)育的情況下裂縫兩壁巖石變形強(qiáng)度小,裂縫開啟程度受地層壓力變化影響較明顯,地層壓力下降造成產(chǎn)液指數(shù)大幅降低。在部分裂縫閉合后,產(chǎn)液指數(shù)逐漸與其余井相當(dāng)??傮w來(lái)說(shuō),從錦州X 潛山油藏油井產(chǎn)液指數(shù)與地層壓力關(guān)系可以看出,地層壓力下降后裂縫基本未發(fā)生閉合。

      圖3 錦州X潛山油井靜壓與產(chǎn)液指數(shù)關(guān)系

      4 結(jié)論

      (1)只有在上覆巖層重力作用和水平構(gòu)造應(yīng)力引起的裂縫面正壓力與裂縫兩壁處巖石變形強(qiáng)度相當(dāng)時(shí),地層壓力變化才會(huì)對(duì)裂縫閉合與否產(chǎn)生明顯影響。即當(dāng)儲(chǔ)層埋深較大或儲(chǔ)層裂縫發(fā)育、兩壁巖石變形強(qiáng)度小時(shí),裂縫開啟程度受地層壓力變化影響明顯。

      (2)預(yù)測(cè)得出的錦州X 潛山儲(chǔ)層裂縫面壓力明顯小于裂縫兩壁巖石變形強(qiáng)度,地層壓力下降基本不會(huì)引起裂縫閉合。受分析資料限制,預(yù)測(cè)的儲(chǔ)層裂縫面應(yīng)力狀態(tài)存在誤差,需要在本油田取得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后進(jìn)一步研究。

      (3)錦州X 潛山多數(shù)油井產(chǎn)液指數(shù)不隨地層壓力降低明顯減小,只有少數(shù)裂縫較為發(fā)育的油井,因裂縫兩壁巖石變形強(qiáng)度低,裂縫開啟程度受地層壓力變化影響明顯,產(chǎn)液指數(shù)隨地層壓力下降大幅降低,但仍與其余油井產(chǎn)液指數(shù)相當(dāng),總之在地層壓力下降后儲(chǔ)層裂縫未發(fā)生大規(guī)模閉合,與預(yù)測(cè)結(jié)果相符。

      (4)兩口油井產(chǎn)液指數(shù)大幅下降,證實(shí)了一定條件下地層壓力下降會(huì)引起油井產(chǎn)液能力大幅下降,造成儲(chǔ)層裂縫閉合,因此,對(duì)于潛山裂縫油藏降壓開采,需要進(jìn)行儲(chǔ)層裂縫閉合壓力研究,防止地層壓力下降引起裂縫閉合。

      [1] 王毓俊.渤海古潛山石油勘探的重要進(jìn)展[J].中國(guó)海上油氣(地質(zhì)),1996,10(4):252-255.

      [2] 王西江.沈陽(yáng)油田東勝堡變質(zhì)巖潛山油藏滲流特征研究[J].特種油氣藏,1995,2(1):41-43.

      [3] 柏松章,唐飛.裂縫性潛山基巖油藏開發(fā)模式[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

      [4] 張繼春,張津海,楊延輝,等.潛山裂縫油藏降壓開采增油機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J].石油學(xué)報(bào),2004,25(1):52-55.

      [5] 汪利兵,童凱軍,馬時(shí)剛,等.變質(zhì)巖潛山油藏儲(chǔ)層特征及高效開發(fā)建議[J].特種油氣藏,2012,19(4):29-32.

      [6] 鄧強(qiáng).JZS低潛山帶儲(chǔ)集層特征及控制因素分析[J].內(nèi)蒙古石油化工,2007(12):132-135.

      [7] 周心懷,項(xiàng)華,于水,等.渤海錦州南變質(zhì)巖潛山油藏儲(chǔ)集層特征與發(fā)育控制因素[J].石油勘探與開發(fā),2005,32(6):17-20.

      [8] 童亨茂.斷層開啟與封閉的定量分析[J].石油與天然氣地質(zhì),1998,19(3):215-218.

      [9] 周文,鄧虎成,單鈺銘,等.斷裂(裂縫)面的開啟及閉合壓力實(shí)驗(yàn)研究[J].石油學(xué)報(bào),2008,29(2):277-280.

      [10] 汪周華,郭平,周道勇,等.注采過(guò)程中巖石壓縮系數(shù)、孔隙度及滲透率的變化規(guī)律[J].新疆石油地質(zhì),2006,27(2):191-194.

      [11] 李勇明,陳勇.對(duì)碳酸鹽巖地層中基質(zhì)、天然裂縫及人工裂縫的應(yīng)力相關(guān)性滲透率的認(rèn)識(shí)[J].國(guó)外油田工程,2009,25(12):27-30.

      [12] 李行船,謝桂學(xué),孟祥和.古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)反演在儲(chǔ)層裂縫預(yù)測(cè)中的應(yīng)用-以埕北30 潛山油藏為例[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,20(1):74-76.

      [13] 張學(xué)汝,陳和平,張吉昌,等.變質(zhì)巖儲(chǔ)集層構(gòu)造裂縫研究技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

      [14] 石盛昌,夏懷寬,張先澤,等.下遼河盆地區(qū)域地應(yīng)力場(chǎng)演化特征[J].東北地震研究,1999,15(3):57-60.

      [15] 馬寅生.燕山東段:下遼河盆地中新生代盆嶺構(gòu)造及應(yīng)力場(chǎng)演化[M].北京:地質(zhì)出版社,2004.

      [16] 楊新民.江蘇閔橋地區(qū)火山巖油藏裂縫閉合條件研究[J].特種油氣藏,2003,10(1):76-79.

      猜你喜歡
      產(chǎn)液潛山錦州
      考慮多因素的多層合采產(chǎn)液量劈分模式研究
      《錦州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)》撰稿要求
      《錦州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)》撰稿要求
      安徽潛山:“田管家”授技術(shù)
      古皖之源,“皖”美潛山
      渤海J油田化學(xué)驅(qū)無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)的變化規(guī)律
      烏馬營(yíng)潛山石炭-二疊系油氣成藏條件研究
      斷塊油藏高含水期油井產(chǎn)液結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
      產(chǎn)液剖面資料在封堵措施過(guò)程中的應(yīng)用
      冀中饒陽(yáng)凹陷潛山演化類型及成藏差異性分析
      瓮安县| 清新县| 东阳市| 来安县| 应城市| 温州市| 铜陵市| 集贤县| 武清区| 昭平县| 武邑县| 七台河市| 女性| 黄陵县| 关岭| 秀山| 双流县| 德兴市| 丽水市| 公主岭市| 桓仁| 邢台县| 策勒县| 神农架林区| 墨脱县| 丽水市| 克拉玛依市| 紫阳县| 莲花县| 辽阳县| 山西省| 张家港市| 乌恰县| 安溪县| 云梦县| 喀喇沁旗| 新昌县| 沙坪坝区| 玛纳斯县| 丰顺县| 紫金县|