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储层岩石的应力敏感性研究是合理开发低渗透储层的重要基础,同时渗透率的有效应力规律又是理解储层岩石应力敏感性的关键,弄清楚这些问题对低渗透气藏的开发有重要的意义。
本文以沉积岩石学、储层地质学理论为基础,储层保护技术原理为指导,充分运用先进的分析测试技术,详细地研究了储层特征和潜在地质损害因素,采用实验与理论研究相结合的方法,开展渗透率有效应力规律和应力敏感性研究,同时通过研究应力敏感性对气井开采的影响。指出了储层损害机理,并最终提出保护储层措施建议。取得的主要成果如下:
(1)储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩,岩屑砂岩,石英砂岩三类,山2和太原岩石成熟度明显比盒8。粘土含量低,胶结物含量高,以粘土矿物,硅质和碳酸盐为主:
(2)储层具有裂缝—孔隙型储层特征,物性差,为低孔低渗储层。相对而言山2段和太原组储层物性好于盒8段。储层孔隙类型以为溶蚀孔为主,粒间孔为次,高岭石晶间孔少量,微裂缝较发育。喉道类型有三类,片状喉道为主,少量缩颈喉道和管束状喉道。储层具有孔喉较小、分选较差和细歪度的特点。相对而言山2段和太原组储层孔喉结构好于盒8段;
(3)应力敏感性评价实验表明三个储层的基质岩块应力敏感性较强,为强一极强水平。相对而言,太原组的敏感性强于山2段和盒8段;
(4)裂缝性储层的应力敏感性都强于均质孔隙性储层,达到极强。裂缝面上暴露的粘土矿物更多,同时高岭石胶结物也能在裂缝中运移和堵塞,且裂缝极易被压缩。相对而言,山2段的各种敏感性弱于太原组和盒8段;
(5)采用实验数据拟合的方法,开展渗透率与有效应力实验数据处理,根据实验数据拟合效果的好坏,确定渗透率与有效应力之间具有乘幂函数关系式;
(6)以裂缝性致密砂岩岩石应力敏感实验为基础,讨论了应力敏感性影响因素,并且以实验数据为依据对气藏的合理开采压力的确定提出必要的建议。