●李传亮
在许多教材中都写着,地层压力的下降会导致骨架颗粒的膨胀,颗粒膨胀又会导致岩石孔隙的减小,进而导致孔隙度和渗透率的减小。这就是通常所说的应力敏感。实际情况会是这样吗?当然不是,这完全是对岩石变形机制的一种误解。
地层岩石同时受外压和内压的共同作用,油气开采过程中,外压一般不发生变化,只有内压随地层流体的采出和注入而发生变化。内压,就是矿场上常说的地层压力。
由于外压不变,因此,当内压降低后,外压就会部分地转移到骨架颗粒上去,骨架应力就会增大。骨架应力增大,骨架就会被压缩,而不是发生膨胀。骨架颗粒压缩后,就带动孔隙一起被压缩,最终导致渗透率的降低。这才是渗透率出现应力敏感的根本机制。但是,岩石压缩过程中的孔隙度并不发生变化。
如果降低内压骨架颗粒会膨胀的话,上海、西安等城市因开采地下水,地表应该上升而不是下沉。实际情况并非如此,可见岩石的变形机制并非如许多教材中所讲的那样。
当然,如果增大地层压力,岩石骨架就会膨胀,孔隙会变大,渗透率也会增高。
温度的变化也会导致渗透率的变化。
但是,过去一直错误地认为,地层压力下降,骨架颗粒会发生膨胀。这种错误认识一旦写入教材,就会代代相传,并被无限放大,想扭转过来都很困难。再加上某些编写教材的人,只会重复前人的错误,而不愿有任何变化,这样就只能误导年轻的学子了。每当学生讲出这样的谬误时,我都会质问,而学生的回答也都很理直气壮,“书上是这么写的,老师也是这么教的!”,呵呵:-)
详细内容,请参阅《油藏工程原理》一书。