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学兔兔 58 2014年12月 低渗致密油藏岩心覆压条件下的压胀现象 谭显银 任晓娟 高建国 张 阳 李展峰 西安石油大学石油工程学院，陕西 西安 71 0065 摘 要：为了了解低渗岩石在一定的条件下可能产生的压胀现象，通过室内实验，研究了低渗 致密储层岩心在覆压条件33 MPa下存在的压胀现象，分析了其孔隙度和渗透率的变化规律。研究表 明，当渗透率小于0．1~10 Ixm 时，就有可能产生压胀现象，该现象表现出孔隙度增加，但是渗透率 并没有降低，并对其原因进行了分析；渗透率越低，越容易产生压胀现象，孔隙度增幅越大。对岩心压 胀现象的研究，为利用“压胀松动”性质来提高油井产量提供了一定的理论依据。 关键词：压胀现象；致密油藏；覆压孔隙度；覆压渗透率 DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2014．06．014 0 前言 层的水平应力 约为垂直应力 的l／3，所以在自然条 压胀现象是岩石在受不均匀应力时，其体积不仅不 件下不会发生压胀现象(即 值通常在0．4—0．5之间时不 收缩，反而膨胀的现象。过程是：当一块完整的岩石样品 会出现压胀现象)。目前关于室内覆压条件下，岩心出现 受到围压和轴向载荷时，已有的显微裂隙被闭合起来， 的压胀现象以及孔隙度、渗透率的变化的研究还比较 样品体积减小，这时岩心受力的作用是弹性或者可逆 少。本文在室内测定覆压条件的岩心孔渗时，发现研究 的；随着应力水平的持续增加，传播就变成了不可逆过 的储层岩石出现了压胀现象。 程，岩石逐渐弱化，直至出现破裂，最后样品的总体积开 始增加，出现扩容(压胀现象)。这种现象是由岩石内部 1 实验条件 微裂缝的形成或岩石颗粒相对滑动造成的。 1．1 实验岩心和流体 20世纪70年代开始研究的一项相关油气井增产新 本文采用的实验岩心为鄂尔多斯盆地某区块长4+5 技术就是“压胀松动”增产技术，自1975年开始这项技术 和长6油层岩心，该油层岩心为浅灰色层状细粒长石岩 的机理和现场实验，取得了比较显著的成效，岩心的压 屑砂岩。矿物成分主要为石英、长石，其次为云母及深色 胀现象为压胀松动增产技术的实现提供了理论基础。很 矿物，颗粒呈次棱角状及次圆状，分选较差，孔隙发育较 多学者对此进行了研究。张杰等人_1 对低渗储层不同岩 差，孔隙以粒间孔、长石溶孔和岩屑溶孔为主。岩心直径 石“压胀”特性进行了研究，结果表明在岩石产生“压胀” 25 mm，长度32～37 mm，岩心孔隙度分布在 2．14％一 的同时其孔隙度和渗透率都增加。岩石越致密，其孔隙 8．87％；渗透率分布在0．010 1~10-3-0．436~10 m 。 度、渗透率增加倍数越大。将岩石的压胀现象与“压胀松 实验流体为氮气。 动”增产技术相结合应用于油田中，且取得了极好的增 1．2 实验方法 产效果。田和金等人口 的研究表明，只有当加载的最小 实验方法采用的是覆压孔渗测定方法。按照SY／T 主应力 与最大主应力 的比值 ( = ／0r )达到某一 6385—1999《覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法》的要 临界值后，岩石才产生“压胀现象”，不同学者给出的界 求进行实验。本文测量围压2．5 MPa和33 MPa下的孔隙 限不一样，大约为crier1≤0．15—0．30；而在通常情况下，地 度和渗透率。 收稿日期：2014-06—16 作者简介：谭显银(1988一)女，重庆人，硕士研究生，主要从事提高采收率理论与技术研究。 学兔兔 第3