塔里木盆地和田河气田奥陶系裂缝应力敏感性研究

摘要

为研究碳酸盐岩储层应力敏感性及其对气藏产能和气井见水的影响,选取塔里木盆地和田河气田奥陶系钻井岩心,开展了应力敏感性研究,结合实验结果及数学推导建立了裂缝开度和有效应力之间的力学关系模型,最终借助有限元方法,对持续开发过程中碳酸盐岩储层裂缝开度的空间变化规律进行了模拟分析.结果表明:裂缝开度的变化随围压或有效应力变化呈非线性关系;随着围压或有效应力的升高,裂缝开度不断减小,0～0.8 MPa之间减小速度快,岩样应力敏感性强,到2.6 MPa或5.4 MPa后变化趋于稳定,说明高应力环境下,岩样的应力敏感性减弱,塑性变形特征明显;随着围压的逐渐降低,裂缝开度不断增大,但不能恢复至初始情况;未来若干年内随着快速开采,和田河气田有效应力增大,裂缝闭合,产能下降;随着生产井关闭或开采速度放缓,气水界面之上有效应力仍然降低,裂缝闭合,界面之下有效应力增大,裂缝开启,底水上升,破坏气藏生产.建议在裂缝性碳酸盐岩气藏开发政策的制定过程中,一方面要开展裂缝分布精细研究,分析裂缝应力敏感性主控因素,同时要制定合理的开发方式和开采速度,确保气藏稳产、高产.