【摘 要】
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微裂缝是储层的有效储集空间和主要渗流通道,对油气藏开发具有重要意义。储层在开发过程中,开采及作业等工作的进行会使储层内的压力发生较大变化,而压力的改变会对裂缝的流动能力产生明显影响。因此对裂缝应力敏感性的研究十分关键。微裂缝根据成因可分为天然微裂缝和人工诱导微裂缝,本研究将分别对这两类微裂缝进行研究。首先基于计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)技术获取含裂缝岩石的数字岩心
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微裂缝是储层的有效储集空间和主要渗流通道,对油气藏开发具有重要意义。储层在开发过程中,开采及作业等工作的进行会使储层内的压力发生较大变化,而压力的改变会对裂缝的流动能力产生明显影响。因此对裂缝应力敏感性的研究十分关键。微裂缝根据成因可分为天然微裂缝和人工诱导微裂缝,本研究将分别对这两类微裂缝进行研究。首先基于计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)技术获取含裂缝岩石的数字岩心,根据镜头几何放大倍数的不同(0.4倍、4倍和10倍),获取不同分辨率下的岩心图像(20微米、4微米和1.8微米)。通过提取不同储层岩心的微裂缝,对裂缝的长度、最大开度、最小开度、平均开度以及表面粗糙度进行定量测量与计算,并基于分形理论计算微裂缝数字岩心的分形维数。基于格子波尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)及有限元方法进行流动模拟,计算裂缝渗透率,对参数的影响程度进行分析。根据宏观应力敏感实验、微观应力敏感实验、宏观循环应力敏感实验和微观循环应力敏感实验,定量评价不同有效应力下裂缝的开度及渗透率的变化。研究结果表明,CT扫描方法在构建微裂缝的数字岩心上优势明显。通过定量识别及计算,发现裂缝渗透率与裂缝三维分形维数、平均开度、最小开度和表面粗糙度关系密切。应力敏感实验结果表明,宏观实验与微观实验均存在渗透率的转折点。循环应力敏感实验研究发现,当围压降低至0MPa时,第二个循环的渗透率比第一循环具有更高的恢复幅度。本研究的成果将对裂缝性储层的开发提供理论指导。
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