●李传亮
所谓应力敏感,是指
储层岩石的物性参数随应力条件而变化的性质。地层压力下降,储层岩石被压缩,因而
渗透率降低。应力敏感程度用应力敏感指数来衡量。应力敏感指数定义为地层压力下降10MPa时储层渗透率的损失百分数。应力敏感指数越高,表明岩石对应力变化越敏感。很显然,疏松岩石的应力敏感指数比致密岩石高,因为,在地层压力下降相同
数值时疏松介质的压缩量大于致密介质。
但是,实验却测量出了完全相反的结果:介质越致密,孔隙度越低,岩石对应力变化越敏感。因此,根据实验结果,许多人错误地认为低渗透储层存在着极强的应力敏感性,
开发低渗透油藏不能采用大压差,也不能采用衰竭方式进行开采。
根据笔者的研究,实验结果完全违背了力学的基本原理,根本没有反应岩石本身的性质。岩石越致密,孔隙度越小,骨架就越多,骨架对应力的支撑力度就越强,岩石对应力的变化应该越不敏感,笔者就此提出了“低渗透储层不存在强应力敏感”的观点。但是,为什么实验研究却测出了完全相反的结果呢?这是由于实验的系统误差所致。实验时将岩芯放入柔软的塑料封套中,由于种种原因,岩芯与封套之间存在许多微间隙,当对岩芯加压时,微间隙(或封套)的变形量比岩石本身还大,因此,才出现了岩石越致密应力敏感性越强的实验假象(渗透率越低,微间隙的影响就越大)。这样的实验结果对低渗透油气藏的开发是没有任何指导意义的。笔者的研究结论是,低渗透储层的应力敏感性极弱,生产过程中完全可以忽略,低渗透油气藏也必须采用大压差生产,否则产能太低没有经济效益。
低渗透储层不可能存在强应力敏感,许多低渗透油藏的开发实践都没有出现强应力敏感现象,所谓的“低渗透储层存在强应力敏感”都是实验室里的结论。实践是检验真理的唯一
标准。应力敏感性油藏的开发,将伴随着地层垮塌和地表沉降现象的发生。低渗透致密储层不可能出现应力敏感现象,但高渗透疏松地层则可能出现应力敏感现象。绝大多数油藏(包括低渗透油藏)的开发过程中都没有出现过应力敏感现象,但上海、西安等城市因开采地下水却出现了地表沉降等应力敏感现象,这是因为地表蓄水层疏松且孔隙度极高的原因。开采地下水与开采地下油的道理是完全一样的。世界范围内见诸报端的应力敏感性油藏的例子,当属北海的Ekofisk油藏了,油藏的孔隙度极高,又是白垩生物礁,生产过程中地层垮塌,骨架颗粒遭到破坏和重新排列,海床沉降,出现了明显的压实作用。低渗透致密储层的开采不可能出现类似的应力敏感现象,也没有见到过相关的报道,只是实验结果的报道热闹非凡。
把房子比喻成储层,用空房子
模拟高渗透储层,用填满石头的房子模拟低渗透储层,给房子施加同样的压力,问哪个房子先垮塌?结论是显而易见的。
实验不是科学,或者说不是真正的科学,有些实验结果还是对真理的极端歪曲。这就需要科研人员透过实验现象,去探索科学的本质。如果把实验结果直接当作科学,科学研究就变得十分简单和没有价值了。