川東北碳酸鹽巖氣藏巖石滲透率變化實驗

賴楓鵬，李治平，郭艷東，蔣雙澤

(1.中國地質大學 能源學院，北京100083;2.中國石化 石油勘探開發研究院，北京100083;3.中國石油西部鉆探工程有限公司井下作業分公司，新疆克拉瑪依834000)

國內對儲層應力敏感性的廣泛研究出現在20世紀80年代末，大量實驗研究表明，儲層孔隙度和滲透率會隨著有效應力的增加而降低［1－5］，這種應力敏感效應在裂縫發育的高溫高壓碳酸鹽巖氣藏儲層中更加顯著［6－11］。傳統應力敏感性研究只考慮一個方向上應力的變化，但實際開采過程中，地應力變化是一個三軸方向上的綜合應力變化，具有矢量性［12－16］。所以傳統應力敏感性實驗研究與實際開采過程中地層真實情況有很大誤差，傳統應力敏感得到的孔隙度、滲透率變化規律是否符合實際，目前還是值得研究的問題。

根據氣藏基本情況，對巖石(灰巖)的變形實驗設計了兩種方案，即不考慮巖石中孔隙流體壓力的三軸應力巖石變形實驗和考慮巖石中流體壓力存在的變形實驗方案，其中，第一種方案是新設計的方案，在以前的巖石變形實驗中沒有使用過。同時推導了由三軸應力實驗數據計算滲透率變化的數學模型，并對不同測試方案得到的數據結果進行了對比分析，得到了該氣藏巖石滲透率變化特征。

1 實驗研究

1.1 不考慮巖石孔隙中流體壓力的三軸應力巖石實驗

1.1.1 非均勻加載圍壓和軸壓

實驗時為了獲取多組測試值，研究不同圍壓和軸壓組合下巖石的變形和應力應變關系，選擇多級圍壓，每級圍壓下又選擇多級軸壓，軸壓不斷增大，然后卸載?！?br>