裂缝性砂岩储层表皮因数分解方法研究

2012-08-20王新海油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学州434023中国石油大学北京工程院102249

石油天然气学报 2012年12期

王新海（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北荆州434023 中国石油大学（北京）工程院，102249）

张福祥（中石油塔里木油田分公司，新疆库尔勒841000）

姜永（中海油天津分公司，天津300451）

杨锋（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北荆州434023）

油气井表皮因数是衡量井底附近储层因受到损害而引起流体渗流阻力增加或者因储层得到改善而使得流体渗流阻力减小的尺度。它是评价油气层损害或改善程度的一个最常用的参数。文献 [1～8]都有关于表皮因数的研究，但关于裂缝性砂岩系统表皮因数的研究还未见报道。该文对裂缝性砂岩系统表皮因数分解理论进行了研究，为正确评价改造裂缝性油气层、指导增产措施提供了理论依据。

1 裂缝性砂岩系统表皮因数分解

假设单相不可压缩流体在裂缝性砂岩系统中作单向线性渗流，裂缝性砂岩系统物理模型见图1。裂缝系统渗透率为Kf、裂缝系统表皮因数为Sf、裂缝系统面积为Af；基质系统渗透率为Km、基质系统表皮因数为Sm、基质系统面积为Am；总系统渗透率为Kt、总系统表皮因数为St、总系统面积为At。

则有：

面缝率：

则总系统渗透率Kt满足关系式：

图1 裂缝性砂岩储层示意图

系统产量q：

整理得：

由式（6）可知，裂缝系统表皮因数Sf与总系统表皮因数St、基质系统表皮因数Sm、总系统渗透率Kt、基质系统渗透率Km及面缝率ρ有关。

2 St与Sf和Sm的关系

由式（5）可以算出Sf、Sm、Km及面缝率ρ不同取值情形下的St。St与Sf关系见图2，计算参数取值：Sm＝50，Km＝0.1mD；St与Sm关系见图3，计算参数取值：Sf＝50，Km＝0.1mD。从图2可看出，St随着Sf的增大而相应的增大，且裂缝越发育时这种变化趋势越明显。从图3可看出，当裂缝十分发育时，St随Sm的变化不大，St几乎不随Sm变化，此时St主要取决于Sf。

图3 St与Sm相关图

3 Sf与St和Sm的关系

由式（6）可以算出St、Sm、Km及面缝率ρ不同取值情形下的Sf。Sf与Sm关系见图4，Sf与St关系见图5，计算参数取值：Kt＝100mD、Km＝0.1mD、ρ＝0.04。从图4可以看出，Sm变化时，Sf近乎不变，说明Sf与Sm关系不大。从图5可看出，Sf随着St的增大而相应的增大，其关系曲线斜率为1且不随Sm改变，Sf与St近似相等。