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楼主: smartdou

讨论储层岩石应力敏感性问题

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  • TA的每日心情
    开心
    2013-3-3 12:12
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2013-11-24 22:58:06 | 显示全部楼层
    本帖最后由 smartdou 于 2013-12-5 21:33 编辑

    关于有效应力问题(简化版).pdf (616.95 KB, 下载次数: 8)
  • TA的每日心情
    开心
    2014-1-2 11:00
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2013-11-25 12:39:54 | 显示全部楼层
    很荣幸能看到这么有深度的探讨,窦老师对学术问题严谨的态度真的让我们后生晚辈钦佩!
  • TA的每日心情
    开心
    2013-3-3 12:12
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2013-11-25 13:00:11 来自阳光石油论坛手机版 | 显示全部楼层
    benbiao 发表于 2013-11-25 12:39
    很荣幸能看到这么有深度的探讨,窦老师对学术问题严谨的态度真的让我们后生晚辈钦佩!

    谢谢您的阅读和评价。望大家充分发表学术范畴的探讨意见。
  • TA的每日心情
    开心
    2013-3-3 12:12
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    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2013-11-26 21:49:39 | 显示全部楼层
    本帖最后由 smartdou 于 2013-11-26 21:55 编辑

          本人将Cllipe提到的11个问题,归纳为4个问题进行回答:(1)岩石压缩性问题;(2)有效应力及应力敏感性问题;(3)启动压力梯度问题;(4)其它问题。
           在前面的讨论中,对相关岩石压缩性和有关有效应力等问题进行了较系统的回答,供广大同行讨论。下面就第三个问题“启动压力梯度”问题进行讨论。
           注:
    本人2012年在《新疆石油地质》第5期发表了文章《油田开发中岩石压缩系数和孔隙度相关问题探讨》(下文称《探讨》[1]),李传亮 在2013年第4期发表的《油藏工程中的若干问题——再与窦宏恩先生商榷》(下文称“《李文》[2])。

    三、关于启动压力梯度问题
        启动压力梯度指流体在储层中不具备流动条件,需要外加一种压力流体才可能流动(通过注水或注气等补充能量,增加储层孔隙流体的流动压力),将这个外加的使流体流动的压力,通常称“启动压力”,如果是平面线性流动,将其折算到单位长度的压力,通常称其为“启动压力梯度”。
        油藏压力系数低于1,储层属于低压储藏。举例:当测试地层压力为20.0MPa,埋深2800m时。压力系数=地层压力/静水压力=20/(0.0098×2800×1.0)=0.73。此油藏就属于压力系数低于1的低压油藏,较低的孔隙压力不足以使原油流到井筒,处于这种渗流条件的地层原油,需要外部补充能量,以达到正常开采的目的。
        低压成藏的低渗透储层即是有油,由于储层能量不足,且储层孔隙度小,渗透率低,属于致密储层,要实施储层压裂和注水等能量补充结合便可开发。
        如果储层虽然属于低渗透,但成藏压力较高,压力系数超过大于1或超过2时,这样的低渗透致密储层流体渗流根本不需要外加压力流体,所以就不存在“启动压力梯度”。从美国威利斯顿盆地巴肯区带致密油藏开发的实践可知:巴肯低渗透致密储层,渗透率在0.1~0.1×10-8mD,储层埋深2800~3100m,原始地层压力在28~45MPa,孔隙度在1.8~7.3%之间。98%以上的井采用水平井裸眼多段压裂完井(OHMS),单井初期平均产量超过200t/d,2011年致密油产量已超过2000×104t。虽然储层非常致密,但储层压力较高,不用外部提供任何驱动压力,储层原油就能正常流动到井筒。但是,巴肯区带的储层如此致密,如果取芯,在实验室测试,一定能测到“启动压力梯度”,可能会测试出巨高的启动压力梯度值,但它具有什么样的意义?需要外界补充能量建立驱动压力体系吗?当然不需要。不到10年的开发,只要采用重复压裂就可维持水平井正常生产。
        低渗透储层其渗透率也有大有小,渗透率较高的岩心,在进行驱替实验时,几乎就不存在启动压力梯度。启动压力梯度是一些低渗透或特低渗透储层岩石在多相驱替时表现出来的一种自然属性。《李文》还指出:“窦先生多次撰文反对笔者的观点,但他在2012年第5期的《石油勘探与开发》上发表文章突然改变了观点,也否定了启动压力梯度的存在,而在《新疆石油地质》上的这篇文章却还坚持认为存在启动压力梯度,估计是这篇文章投稿时间较早,刊物接受后不好意思再修改了”。这个指责也与笔者在2012年在《石油勘探与开发》第5期发表论文的主要观点[27]不符,在该文中笔者指出:实验室与实际储层条件相差甚远,实验测得的数据均偏高。并没有否定启动压力梯度的存在,只是认为实验室测得的启动压力梯度不能代表储层岩石介质在超前注水、整体压裂后流动的真实渗流特征,不能应用于储层实际渗流。该文中提出的“实验数据”是考虑如何在实验得到实际渗流条件的数据,主要强调了实验室实验结果不符合储层实际渗流,但并没有否认这些实验值的正确性。笔者也不是像《李文》所言的所谓“刊物接受后不好意思再修改了”的臆想,是本身就不能改。如果是错误的东西,笔者会勇敢的去面对和接受。笔者的研究认为:低渗透储层流体流动需要启动压力,存在启动压力梯度[25-27],没有像《李文》所言,笔者近年发表的几篇相关论文没有出现过“否定了启动压力梯度的存在”的字样。
        目前有人在进行低渗透岩石的驱替实验时,在将压力憋到一定值,在开启出口端阀门,进行测量,测不到压力梯度,模拟了一个非常高的孔隙流体压力,类似储层压力大于1的成藏储层渗流。这时,即是没有启动压力梯度,但折算的驱替压力梯度也高的可怕。同样,这个测试得到的驱替压力也没有什么实际意义,也与实际储层补充能量,又进行储层改造后的实际渗流相差甚远。
        高压成藏的低渗透储层只要有油,对储层压裂造成储层多条渗流通道,便可实施开发,则不需要进行补充能量(如注水、注气等)。所以,对于低渗透储层研究,即要研究如何进行储层补充能量,又要研究储层改造。当储层补充能量后,压力系数近于1,研究储层改造后的储层渗流的意义要比研究低渗透储层的启动压力梯度意义要大。
            低压成藏的低渗透或特低渗透储层的多相渗流存在启动压力梯度是毫无疑问的。但目前地面测试值是正确的,可无法应用到储层实际渗流,这就是低渗透和低渗透储层油层物理实验目前研究的重点。

        (第三个问题答复完毕,第四部分后续)
  • TA的每日心情
    开心
    2013-3-3 12:12
  • 签到天数: 82 天

    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2013-11-29 21:35:36 | 显示全部楼层
    本帖最后由 smartdou 于 2013-11-29 21:39 编辑

    (续)
    四、
    其它问题
    (1)关于如何定义新名词
        笔者在《探讨》一文中已经指出:“科学概念和科学术语的定义所具有的基本特征不仅要具有一定的外延和内涵、没有歧异、不含糊而且不能循环,也不应采用否定判断”。此文中笔者分析了《李文》类似文献[24-26]定义的所谓本体有效应力本体有效应力定义为作用在整个多孔介质上并能使多孔介质产生本体变形的应力,《探讨》一文认为:该定义存在两个问题,一是没有其外延,全句描述含糊;二是什么叫本体?什么叫整个多孔介质?它们都是新名词,对于定义来说,一般不允许使用目前没有的新名词做进一步解释,一般用现有人们熟知的术语和概念进行解释其外延和内涵。像本体有效应力这类所谓定义就不能称之为科学术语的定义本体有效应力概念没有其外延。但《李文》强调:“这些新名词在论文中都有定义,而且也都是使用已有的概念进行定义的。像本体有效应力就是用多孔介质、变形、应力等已有概念进行定义的”。分析这段话,同样是有问题的。论文中出现的定义不允许一个解释一个,这样就违反了定义“不能循环”这一原则。再说,经过笔者核查《李文》早期研究 多孔介质的双重有效应力”的论文 [24],其中也未发现有解释所谓的本体整个多孔介质的相关内容。
        《探讨》一文提到的 “‘触点处孔隙面积’在多孔介质中每个截面上的触点值都不会相等,文中并未讨论如何处理这个问题”。《李文》强调:“这里的触点孔隙面积、触点孔隙度和孔隙度概念一样都具有统计性质,这属于连续性假设,油层物理和渗流力学课程中都介绍过相关内容”。经过查阅该文提及的葛家理及何更生编著的书籍相关章节[28-29],两部书籍都未涉及所谓的“触点处孔隙面积”和“触点孔隙度”等,只有孔祥言的著作[30]中提到:“可定义体孔隙度和面孔隙度和线孔隙度,并且证明三者相等,因此,定义一个就足够了”。其余定义和处理方法都未看到。也不知道《李文》所言这些书籍中“都介绍过相关内容”,这些内容是什么样的内容?
    (2)几个错误的说明
        笔者在文章《探讨》中的引文[8]确实标注有误,正确的应该是引文[7];最大孔隙压缩系数Cpm量纲标注有误,量纲为MPa-1;感谢《李文》的指正。其次,文中在压缩系数计算实例(来自文献[31])中,笔者给出的原油压缩系数数值及考虑压缩系数时的综合压缩系数数值换算时有误,正确的原油压缩系数Co=15.22×10-4MPa-1,综合压缩系数Ce=2.54×10-3MPa-1,但《探讨》一文中所给算例的最后结果是正确的。其它关于笔者定义的符合意义,就按其定义理解,不存在什么符号与解释不符的问题。
    (答完)
  • TA的每日心情
    奋斗
    2017-6-1 16:02
  • 签到天数: 64 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2016-12-15 11:14:23 | 显示全部楼层
    非常好啊,这种学术讨论,让晚辈大受启发啊!
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