多層合采用工作液對(duì)儲(chǔ)層傷害程度的計(jì)算方法

1.目的

目前常用的利用工作液傷害前、后巖石滲透率的變化來評(píng)價(jià)工作液引發(fā)儲(chǔ)層傷害程度的方法，用巖心柱塞表征整個(gè)油氣藏，僅適用于單個(gè)均質(zhì)的油氣藏。縱向上發(fā)育多個(gè)儲(chǔ)層或者單個(gè)儲(chǔ)層具有強(qiáng)非均質(zhì)性的油氣藏，如果沿用上述方法來評(píng)價(jià)工作液對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度，由于多個(gè)儲(chǔ)層整體滲透率涉及多個(gè)柱塞長(zhǎng)度無法選取，致使?jié)B透率無法計(jì)算得到或單一柱塞難以表征縱向上多個(gè)強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層在同一條件下受傷害的程度，也就不能準(zhǔn)確表征儲(chǔ)層傷害的整體程度，由此造成了無法計(jì)算多層合采用工作液對(duì)儲(chǔ)層傷害程度的難題。

為了破解上述難題，前人有的采用逐層測(cè)定滲透率并求取加權(quán)平均值的方式，也有的將不同滲透率巖石粘接在一起測(cè)試獲取平均滲透率，還有的將不同滲透率巖石并聯(lián)在一起測(cè)試獲取滲透率平均值，進(jìn)而求取儲(chǔ)層傷害程度。這些方法都是圍繞巖石滲透率展開的，由于測(cè)試過程中存在的不確定因素較多，因而對(duì)于整個(gè)過程及結(jié)果爭(zhēng)議都較大。為此，筆者建立了等當(dāng)流量法，并據(jù)此計(jì)算多層合采用工作液對(duì)儲(chǔ)層傷害的程度。因?yàn)橹挥贸隹诹髁縼磉M(jìn)行評(píng)價(jià)，因而有助于解決上述爭(zhēng)議。

2.方法

等當(dāng)流量法是利用現(xiàn)場(chǎng)油氣井產(chǎn)量數(shù)據(jù)折算為室內(nèi)巖心柱塞流量值或流量值區(qū)間，并以此作為依據(jù)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層受傷害類型和程度的方法。該方法是考慮了地層物性、工作液性能和施工工藝的綜合評(píng)價(jià)方法。其工作流程如下。

1）分析油氣藏地質(zhì)、工程特征，并聯(lián)多個(gè)不同滲透率、不同尺度的巖心夾持器，搭建符合相應(yīng)氣藏實(shí)際情況的多層合采儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)裝置（圖1、2）。

圖1 多層合采工作液對(duì)儲(chǔ)層傷害程度等當(dāng)流量法測(cè)試原理示意圖

2）裝入尺度合適的巖心柱塞，調(diào)整供氣壓力、圍壓及出口端壓力，使得巖心出口端的單位面積流量與地層泄流截面單位面積流量在一個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)，即等當(dāng)流量。

3）用此設(shè)備或者動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層傷害設(shè)備模擬工作液反向傷害巖心柱塞，傷害壓力和傷害時(shí)間可以根據(jù)需要調(diào)整。

4）傷害完成后，調(diào)整供氣壓力、圍壓及出口端壓力與工作液傷害前相同，正向測(cè)試巖心柱塞傷害后的等當(dāng)流量。

5）計(jì)算儲(chǔ)層受傷害的程度。測(cè)試得到傷害前后的等當(dāng)流量，后、前流量之比，則為工作液傷害恢復(fù)值；也可以用等當(dāng)流量的穩(wěn)定時(shí)累計(jì)流量之比，作為工作液傷害的恢復(fù)值。

3.效果

為了驗(yàn)證所建立的方法，利用4口合采井的天然巖心進(jìn)行了10組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)層表皮系數(shù)的傷害程度等級(jí)符合率達(dá)到90%。該方法不僅解決了室內(nèi)測(cè)試多個(gè)儲(chǔ)層合采整體滲透率無法計(jì)算的難題，而且也解決了現(xiàn)場(chǎng)油氣井用產(chǎn)量評(píng)價(jià)儲(chǔ)層傷害程度與室內(nèi)用滲透率評(píng)價(jià)結(jié)果不一致的難題，同時(shí)還為水平井或定向井多井段不同層位的產(chǎn)量評(píng)價(jià)、壓裂人工裂縫和基質(zhì)等非均質(zhì)儲(chǔ)層產(chǎn)能評(píng)價(jià)提供了可行的方法。