应力敏感

摘要： 压裂是页岩气藏增产改造的关键措施,支撑剂作为压裂增产的重要物料,其不断地泵入使得储层应力敏感性复杂化,影响压裂施工效果。选取四川志留系龙马溪组露头页岩岩样,开展支撑剂作用下的应力敏感性实验,并对比了有支撑与无支撑、单层均匀支撑与Hiway支撑的裂缝页岩岩样的应力敏感性差异。结果表明,损害程度由弱到强依次为Hiway支撑裂缝干样、单层均匀支撑裂缝岩样、无支撑裂缝岩样。分析认为,高强度支撑剂代替裂缝壁面微凸体,起到支撑裂缝的作用,弱化了储层的应力敏感性;Hiway支撑效果优于单层均匀支撑,原因在于Hiway支撑方式下,支撑剂“支柱”之间形成高导流能力的通道,弱化了储层的应力敏感性。

摘要： 对于致密油储层,压裂液强制返排技术是常用的技术手段,该技术成功与否的关键因素是裂缝闭合时间和压裂液返排速度,而在施工现场很难求取这两个关键参数,缺乏相关理论模型进行预测。为计算裂缝闭合时间和压裂液返排速度,根据物质平衡原理、岩石力学、流体力学和渗流力学,结合压裂液返排的特殊物理过程,建立了考虑重力和毛管力影响的致密油储层压裂液强制返排模型,计算出裂缝闭合时间和压裂液返排速度;并分析水力压裂后在不同放喷油嘴尺寸下,井底流压和返排速度随时间的变化趋势。结果表明,返排施工时所用油嘴直径越大,返排速度越大,返排过程中井底流压下降速度越快,即人工裂缝以更短时间闭合。研究结果可为压裂液返排时间和返排流速的确定提供依据,有助于现场返排的科学化和定量化。

摘要： 页岩气衰竭式开采过程中储层有效应力逐渐增大,且气体产出是跨越解吸、扩散和渗流的多尺度传质行为,其中扩散是沟通解吸和渗流的桥梁,但以往研究尚未对气体扩散能力的有效应力响应特征给予足够重视。为此,选用四川盆地南部地区(以下简称川南地区)志留系龙马溪组页岩样品,设计并开展了不同有效应力下的压力衰减实验,揭示有效应力变化对气体扩散能力的响应机制,提出页岩基块应力敏感指数(IS_(SGD)),以定量表征基于气体扩散能力的页岩基块应力敏感性。研究结果表明:①气体扩散量随有效应力增加而降低,且变化前期快、后期慢;②随有效应力增加,大于50 nm孔缝气体扩散时间缩短;③基块岩样IS_(SGD)为25.68%,应力敏感程度为中等偏弱,而裂缝岩样则表现出更强的应力敏感性。结论认为,随着有效应力增加,页岩基质孔隙中扩散系数降低,但微裂缝中原先以黏性流、滑脱流为主的流动通道被压缩,气体流动方式逐渐以扩散为主,气体扩散系数增大,但总体输运能力仍明显降低,因此推荐川南地区页岩储层有效应力维持在17~30 MPa,有助于基块向裂缝稳定供气。

摘要： 裂缝性致密储层具有非均质性强、应力敏感性强等特点,需明确储层非均质性及裂缝应力敏感性对生产的影响。为此,利用基于投影的嵌入式离散裂缝模型来表征复杂裂缝,结合应力敏感定量表征模型,建立了同时考虑基质和多尺度裂缝非均质性的应力敏感数值模型,自适应获得应力敏感特征曲线。模拟分析结果表明,强非均质致密储层不能忽略基质的应力敏感性,应力敏感性对生产早期的影响较大,以压裂裂缝的影响为主,随着生产逐渐过渡到基质,储层应力敏感性逐渐降低;早期生产压差过大,会造成储层应力伤害,不利于长期生产;不同充填程度的多尺度裂缝在储层中的分布模式对产能有直接影响,充填程度越低,裂缝尺度越大,产能越高。研究结果为致密裂缝性储层合理配产和开发方案优化提供了理论依据。

摘要： 低渗透油藏开发往往仅考虑应力敏感效应而忽略基质孔隙收缩效应的影响,导致储层渗流能力和产能评价结果误差较大。针对上述问题,运用油藏工程方法,建立了考虑应力敏感和基质收缩双重效应影响的数学模型,结合基于分形理论的渗透率演化模型,探讨其在安塞油田预测生产动态的可行性。研究表明:在低于5 MPa的有效应力下,若忽视基质收缩效应会低估储层渗透率,影响开发方案的后期调整;文中建立的理论模型与实际生产数据匹配性达到92%,说明该模型可较好地预测研究区油井生产动态。研究成果对长庆油田类似低渗透油藏开发后期挖潜调整具有重要指导意义。

摘要： 碳酸盐岩超高压气藏气井的渗流与传统的气藏之间有很大区别,正确认识该气藏的开发原理,是科学、合理开发的关键。在开发碳酸盐岩超高压气藏气井的过程中,应实时掌握岩石的变形特征,并以此来确定渗透率以及储层孔隙度等随时可能会变的参数。基于储层出现断裂以及基质可能会发生变形等原因,通过碳酸盐岩超高压气藏数值模拟及气井渗流模型来完成开采动态特征的研究。

摘要： 针对超深海相碳酸盐岩储层水侵特征复杂的特点,选取基质、含溶蚀孔、天然裂缝等不同类型介质岩心开展气水相对渗透率实验研究,搭建了高温高压(150°C,50 MPa)的气水相对渗透率测试实验装置,设计了实验流程及实验方案。当实验围压分别为10,30,50 MPa时,测得不同围压对应的气水两相相对渗透率并绘制曲线,分析气水两相相对渗透率曲线随围压的变化特征。研究结果表明:当围压增大时,气水相对渗透率曲线普遍向下移动,其中,天然裂缝岩心的气水相对渗透率下降幅度更为明显;气水相对渗透率等渗点向含水饱和度小的方向移动,相对渗透率曲线形态发生变化。不同介质的气水相对渗透率曲线两相同流区宽度也存在明显差异,其中,随围压升高,含溶蚀孔岩心的两相同流区宽度变化幅度最小。该实验结果可用于解释深层碳酸盐岩气田水侵特征及气井产水现象,为该类气藏水侵规律的确定提供依据。

摘要： 致密气储层基质中存在与缝网不连通的人工诱导缝和天然裂缝,研究裂缝发育的基质渗透率应力敏感对致密气藏开发具有重要意义。本文利用某盆地H组致密气藏的岩石,开展了渗透率应力敏感实验,结合电镜扫描、微米CT等实验方法,对不同类型岩样微观孔隙特征进行了描述,利用实验结果对现场产能进行了分析。实验中基质、层理和人工造缝致密储层表现为强应力敏感性,渗透率与有效应力呈负指数函数关系,应力敏感常数分别为0.078~0.153 MPa^(-1)、0.112~0.208 MPa^(-1)、0.073~0.079 MPa^(-1),人造缝岩样应力敏感程度整体相对较弱。微裂隙和裂缝的开启程度和分布特征对含裂缝岩心应力敏感性影响较大。通过建立的产能模型分析发现,随着生产压差增大产量下降幅度较大,最高为39%,因此致密气井要合理控制压差。

摘要： 利用毛孔约束模型,能够对低渗透储层的应力敏感进行深入研究,在实际研究过程中低渗透储层的应力敏感性会对油田储层的渗透率造成影响,其中主要包括孔隙结构、有效应力以及应力加载方式等。低渗透储层中的压力敏感性增强会引起储层压力变小,导致有效应力呈现出动态变化的状态,利用固定围压和改变内压的方式可以对低渗透储层的应力敏感特性进行分析,得出低渗透储层在开采过程中所受到的影响,从而为低渗透储层的开采提供合理建议。

摘要： 1.目的页岩气水平井压后返排作为压裂施工作业中的重要一环,对于整体的压裂和生产效果都有着重要的影响。但在目前的现场实际施工中,压后返排的工作制度往往由现场技术人员依据其自身经验来确定,难以满足页岩气开发上产愈发精细的要求。若返排时所用油嘴过大,有可能导致大量支撑剂回流,压裂后形成的裂缝无法得到较好的支撑;采用大油嘴返排还有可能增大支撑剂破碎率和嵌入率,增加裂缝的应力敏感伤害,直接影响裂缝的有效导流能力,并且大量支撑剂的高速喷出还有可能导致地面测试流程的损坏。反之,若返排时所用油嘴过小,则有可能增大水相圈闭伤害,并且返排初期裂缝中的悬浮物、残渣、岩屑、微粒、结晶盐等不能及时返排出来,容易造成堵塞,严重影响页岩气井产量;此外,小油嘴返排也不能满足现场生产单位快速上产的需求。

摘要： 为了研究储层非均质条件下,应力敏感对于低渗气井产能的影响规律,文中推导了考虑应力敏感性的瞬态产能数学模型,并建立了基于Weibull分布的非均质储层的数值生成方法.通过实例分析,验证了产能数学模型及储层的数值生成方法的合理性,并分析了应力敏感系数对气井产能的影响规律.分析表明,应力敏感系数越大,储层渗透率下降越快,产气量越低,合理控制井底流压降低应力敏感效应对于低渗气井的稳产具有重要意义.

摘要： 为研究致密砂岩气藏应力敏感对稳态流动阶段气井产量及无阻流量的影响,基于达西定律,用乘幂式关系式来衡量岩石的压力敏感性,推导了一个新的单相气体稳定渗流产能方程.结合苏里格典型气井的生产数据,利用推导得到的产能方程进行计算,计算结果表明:应力敏感使得稳态流动阶段气井产量及无阻流量降低,且压敏系数越大,对气井的产能影响也越大.因此,苏里格气田气井在配产时应考虑压敏效应,应比常规气井配产更低.该产能方程对于该气藏的生产和开发具有一定的指导意义.

摘要： 钻井完井过程中,保护裂缝性储层屏蔽暂堵技术设计的关键是暂堵粒子粒径与裂缝宽度合理匹配.传统的钻井完井液设计一般以裂缝的静态宽度为依据,极少关注由应力敏感性引发的裂缝动态宽度变化行为,致使暂堵粒子粒径远小于储层动态缝宽,储层保护效果时常不理想,甚至造成严重的井漏损害.选择泌阳凹陷深层典型致密砂岩储层为研究对象,基于岩心观察和测井资料获取静态缝宽,开展天然缝、人工缝岩样的应力敏感实验,并基于有限元法模拟了应力扰动下动态缝宽变化,优化出屏蔽暂堵钻井完井液配方.实验表明,裂缝屏蔽暂堵完井液封堵时间小于等于5 min,返排恢复率达80％,滤饼承压能力达15MPa以上,高质量滤饼可以快速封堵裂缝,有效预防井漏发生.矿场钻井作业储层保护试验成功与失败的案例说明,强应力敏感裂缝性储层保护必须考虑动态缝宽参数,且暂堵粒子粒径上限应随钻井液密度的增加而适度放大,具备覆盖最大动态缝宽范围.

摘要： 煤层气作为吸附气赋存于煤层中,需通过排水降压的方式,由吸附态转换为游离态进行开采.同时,由于煤层具有较强的应力敏感性,使得排水降压直接影响煤层气的开采效果.通过对煤层气井排水降压采气进行数值模拟,表明当临界解吸压力较低时,见气前排水速度不宜过快.见气后,由于应力敏感对储层的影响减弱,可根据储层的产气能力,增大压差产气,使产气量快速达到峰值.

摘要： 中国南方海相页岩气资源量丰富,随着水平井钻完井技术的进步,页岩气勘探开发发展迅速.昭通页岩气示范区具有典型山地页岩气特征,储层品质好,地层压力及地应力高,应力敏感性强,探索合理的生产制度有利于充分发挥储层产能,实现本区块最终采收率和经济效益的最大化.鉴于目前国内页岩气井生产时间尚短,借鉴北美高压页岩气井生产经验:在考虑储层应力敏感伤害的情况下,控压生产可以降低产能损失,获得更高的最终累产.结合昭通示范区高压页岩气藏特征确立了控压生产技术路线,并在生产实践中总结出矿场实用的控压配产方法,取得良好的生产效果.

摘要： 低渗透气藏由于自然产能低,产能数据和气藏参数不准确,开发过程中压力、产量递减迅速.针对其现有的特点,对低渗气藏气井产能配产的影响因素进行总结分析,并选取水侵、裂缝时效、应力敏感和井底积液进行重点分析.研究分析表明,不同水侵类型、裂缝产生原因对气井配产结果不同,压力拱的形成,使得储层应力敏感程度大幅度降低,压力拱效应显著的低渗储层可以适当的放大生产压差,提高采收率.

摘要： 低渗凝析气藏的储层同时面临着凝析液锁和应力敏感等问题,开采过程中渗透性下降快,为气井高产稳产带来困难.而原有的常规气井配产方法对以上因素缺乏考虑,因而难以适用.本文建立了相应模拟方法,并进行数值求解.模拟过程中考虑了相变特征、应力敏感以及储层物性特征.通过对不同配产条件下各井生产状况进行计算,形成了针对该类气藏的气井合理配产的方法.研究表明,过高的配产易使储层受到凝析液和应力敏感的双重伤害,导致气井稳产年限缩短,产能迅速下降,引起气和凝析油的采收率双重下降.因此,推荐该类气藏在符合经济效益前提下进行较低配产.

摘要： 基于低渗气藏渗流理论、质量守恒理论和压力拱理论,建立了考虑应力敏感、压力拱效应和气水高速非达西效应的低渗气藏气水两相产能方程.该方程可以分析不同水气质量比、压力拱比和应力敏感系数条件下,地层含水饱和度的分布、低渗产水气藏流动动态特征和产能变化规律.研究发现:随着压力拱效应的增强,压力拱比不断增大,IPR曲线不断向右移动,气井的无阻流量增大,应力敏感对产能的影响逐渐降低;随着压力拱比的增大,含水饱和度随半径增大而增大的趋势变缓,压力拱效应的存在使井筒附近更大范围的储层得到有效的动用,且减弱了应力敏感储层含水饱和度在井筒附近的非均匀程度;水气质量比越大的低渗储层,气井的产量越小,且无阻流量随着水气质量比的增大而急剧减小;对于压力拱效应较弱的低渗储层,不仅要注意控水,同样也要注意控制压差,不能忽略应力敏感的影响,而对于压力拱效应较强的低渗储层,重点在于防水控水.

摘要： 在裂缝性油藏中,裂缝随着地层压力的降低发生闭合,导致地层渗透率急剧下降,从而影响油井的产能.为了解释裂缝性油藏产能曲线特征,综合考虑地层裂缝闭合、应力敏感和井底脱气的影响,建立了新型的裂缝孔隙型油藏的产能模型,可用于裂缝性油藏的稳态试井分析.模型假设井底压力达到裂缝闭合压力后,生产井附近裂缝闭合形成基质区,闭合半径随着生产压差和闭合压力的增大而增大;当井底流压达到裂缝闭合压力时,产能增加幅度降低,产能曲线甚至出现拐点;利用所建立的产能模型对某裂缝性碳酸盐岩油田三口井实际试井资料进行拟合,拟合结果较好;该模型较好地解释了裂缝性碳酸盐岩油藏产能曲线出现拐点的原因,并且可以确定油井的合理生产压差.

摘要： 针对安达凹陷中基性火山岩储层渗流机理复杂等问题,应用恒速压汞、核磁共振、CT等岩心分析手段,剖析储层孔隙结构及渗流特征,对比单井产能关系,结果表明:安达凹陷中基性火山岩储层孔隙结构以Ⅲ类偏细态型和Ⅳ类细态型为主,具有小孔喉、分选较差、连通性差的特点.储层速敏性弱,为亲水岩石,呈两相流特征,气驱水效率低.建议以Ⅲ类、Ⅳ类孔隙结构为主的储层采用水平井开发调整以及大规模缝网压裂改造.

摘要： 温度应力耦合条件下合金应力腐蚀开裂敏感性评定装置，包括上下连通的上控制平台和下控制平台，上控制平台内设有试样、为试样提供应力腐蚀试验腐蚀介质的腐蚀池和改变试样服役温度的温度控制系统，试样设置在腐蚀池内，温度控制系统设置在腐蚀池外；下控制平台内设有实现位移线性增加的线性制动器和提供动力的直流电动机，直流电动机一端与线性制动器连接，另一端依次与设置在上控制平台和下控制平台外的伺服系统、位移传感器和应力加载系统连接，线性制动器和应力加载系统分别与试样的两端连接，并形成一个闭环；本实用新型可快速便捷的对试样进行温度和应力耦合条件下合金应力腐蚀敏感性的精确评估，为合金试样服役寿命预测提供参考。

摘要： 本发明涉及一种基于超声导波应力敏感度分析的钢绞线单轴应力检测方法，包括：获取需检测的在役钢绞线构件的1000mm长度复制试件；通过应力敏感度分析从理论上确定在复制试件中传播的超声导波的最优激励频率，并搭建钢绞线单轴应力检测硬件和软件系统，从试验中获取该频率下的超声导波特征量与应力的关系曲线；针对在役钢绞线构件，确定其检测区域，利用钢绞线单轴应力检测系统获取超声导波时域信号；对捕捉到的时域信号进行处理，得到实测超声导波特征量，并将其代入复制试件的导波特征量与应力关系曲线，求得在役钢绞线单轴应力大小。本发明的方法，能够实现对不同规格的在役钢绞线和钢质圆杆单轴应力的无损检测，检测精度较高。

摘要： 本发明公开了一种基于三维光纤地应力传感器的应力敏感元件，包括传感器承载板，还包括筒状的传感器外壳，传感器外壳的上筒口与传感器膜片连接，传感器膜片的上表面通过圆柱形凸起与传感器承载板连接，传感器外壳的下筒口与传感器底面连接，传感器底面的上设置有应力敏感元件导线孔，传感器底面上设置有悬臂梁型夹具，传感器膜片的下表面与圆形截面钩具一端连接，圆形截面钩具另一端弯延至应力敏感元件导线孔内，光纤布拉格光栅设置在悬臂梁型夹具和圆形截面钩具之间。本发明可适用于煤矿井下作业环境。依托光纤传导不易受电磁及电阻抗等外界环境干扰的特点，具有较强的远距离传输稳定性，可完全克服光纤啁啾效应。

摘要： 本发明公开了一种三轴应力状态下的应力敏感实验装置及其方法，其涉及油气藏开发模拟技术领域，实验装置包括：岩芯模型系统，包括：岩芯夹持器；第一环压跟踪仪；第二环压跟踪仪；第三环压跟踪仪；注入系统，所述注入系统包括：驱替压力跟踪仪；能与所述驱替压力跟踪仪相连通的气体中间容器；能与所述气体中间容器相连通的高压气源供应单元；输水泵；抽真空泵；回压系统；数据采集系统，所述数据采集系统包括第一压力传感器；第二压力传感器；第三压力传感器；第四压力传感器；第五压力传感器；差压传感器；回收系统。本申请能基于三轴压力拱理论使基岩三轴主应力随孔隙压力同步变化，并测试同一块岩样三个正交方向上的应力敏感。

摘要： 本发明公开了一种带保护盒的应力敏感变压器铁芯及其无应力固定方法。该带保护盒的应力敏感变压器铁芯包括保护盒和保护盒中的应力敏感变压器铁芯，所述的应力敏感变压器铁芯被包裹于无应力胶中且与无应力胶胶合连接，无应力胶再与保护盒内表面胶合连接。该无应力固定方法为往装有应力敏感变压器铁芯的保护盒中注入无应力胶，使应力敏感变压器铁芯被包裹于无应力胶中，应力敏感变压器铁芯与保护盒无硬性接触。利用本发明的应力敏感变压器铁芯的无应力固定方法固定的带保护盒的应力敏感变压器铁芯，其应力敏感变压器铁芯是无应力固定，并且具有较强的抗冲击能力，从而保证磁性能的稳定，还可减少应力敏感变压器铁芯振动进而减少失真、降低损耗。

摘要： 本发明属于油气勘探地球物理的地震物理模型技术领域，公开了一种应力敏感致密砂岩储层物理模型材料和应力敏感致密砂岩储层物理模型及制备方法。该物理模型材料包括石英砂，高岭土，聚氨酯，固化剂为，稀释剂。该方法包括如下步骤：将所述聚氨酯和固化剂进行加热处理；对物理模型固化模具内表面进行固化预处理；将所述石英砂和所述高岭土均匀混合，加入聚氨酯和固化剂，以及稀释剂，均匀混合得到混合物；将所述混合物放入物理模型固化模具中，并对所述混合物进行压制处理和固化处理，得到所述应力敏感致密砂岩储层物理模型。本发明通过利用软质有机材料胶结石英砂和高岭土，实现致密砂岩储层地应力‑地震响应变化规律的物理模拟研究。

摘要： 本发明涉及一种基于超声导波应力敏感度分析的钢绞线单轴应力检测方法，包括：获取需检测的在役钢绞线构件的1000mm长度复制试件；通过应力敏感度分析从理论上确定在复制试件中传播的超声导波的最优激励频率，并搭建钢绞线单轴应力检测硬件和软件系统，从试验中获取该频率下的超声导波特征量与应力的关系曲线；针对在役钢绞线构件，确定其检测区域，利用钢绞线单轴应力检测系统获取超声导波时域信号；对捕捉到的时域信号进行处理，得到实测超声导波特征量，并将其代入复制试件的导波特征量与应力关系曲线，求得在役钢绞线单轴应力大小。本发明的方法，能够实现对不同规格的在役钢绞线和钢质圆杆单轴应力的无损检测，检测精度较高。

摘要： 本发明公开了一种三轴应力状态下的应力敏感实验装置及其方法，其涉及油气藏开发模拟技术领域，实验装置包括：岩芯模型系统，包括：岩芯夹持器；第一环压跟踪仪；第二环压跟踪仪；第三环压跟踪仪；注入系统，所述注入系统包括：驱替压力跟踪仪；能与所述驱替压力跟踪仪相连通的气体中间容器；能与所述气体中间容器相连通的高压气源供应单元；输水泵；抽真空泵；回压系统；数据采集系统，所述数据采集控制系统包括第一压力传感器；第二压力传感器；第三压力传感器；第四压力传感器；第五压力传感器；差压传感器；回收系统。本申请能基于三轴压力拱理论使基岩三轴主应力随孔隙压力同步变化，并测试同一块岩样三个正交方向上的应力敏感。

摘要： 本发明公开了一种基于三维光纤地应力传感器的应力敏感元件，包括传感器承载板，还包括筒状的传感器外壳，传感器外壳的上筒口与传感器膜片连接，传感器膜片的上表面通过圆柱形凸起与传感器承载板连接，传感器外壳的下筒口与传感器底面连接，传感器底面的上设置有应力敏感元件导线孔，传感器底面上设置有悬臂梁型夹具，传感器膜片的下表面与圆形截面钩具一端连接，圆形截面钩具另一端弯延至应力敏感元件导线孔内，光纤布拉格光栅设置在悬臂梁型夹具和圆形截面钩具之间。本发明可适用于煤矿井下作业环境。依托光纤传导不易受电磁及电阻抗等外界环境干扰的特点，具有较强的远距离传输稳定性，可完全克服光纤啁啾效应。

摘要： 本发明公开了一种带保护盒的应力敏感变压器铁芯及其无应力固定方法。该带保护盒的应力敏感变压器铁芯包括保护盒和保护盒中的应力敏感变压器铁芯，所述的应力敏感变压器铁芯被包裹于无应力胶中且与无应力胶胶合连接，无应力胶再与保护盒内表面胶合连接。该无应力固定方法为往装有应力敏感变压器铁芯的保护盒中注入无应力胶，使应力敏感变压器铁芯被包裹于无应力胶中，应力敏感变压器铁芯与保护盒无硬性接触。利用本发明的应力敏感变压器铁芯的无应力固定方法固定的带保护盒的应力敏感变压器铁芯，其应力敏感变压器铁芯是无应力固定，并且具有较强的抗冲击能力，从而保证磁性能的稳定，还可减少应力敏感变压器铁芯振动进而减少失真、降低损耗。