Исследование влияния пластового давления на проницаемость поровых коллекторов (на примере месторождений Пермского края)

Сведения об авторах
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
  • Пекинский университет гражданского строительства и архитектуры, Пекин, Китай

Аннотация

Выполнен анализ результатов промысловых исследований изменения проницаемости на примере нефтяных месторождений Пермского края; проведены лабораторные исследования влияния эффективного давления на проницаемость керна. Анализ существующих методов оценки изменения проницаемости горных пород в зависимости от эффективного давления показал, что в большинстве случаев исследователи используют эмпирические зависимости, полученные путем аппроксимации экспериментальных данных. Анализ результатов лабораторных исследований показал, что независимо от типа породы, наибольшее снижение проницаемости при упругих деформациях наблюдается в высокопроницаемых образцах известняков и песчаников и составляет до 20 %. Установлено, что зависимости проницаемости образцов известняка и песчаника при чисто упругих деформациях с высокой точностью описываются степенными уравнениями. Выполнено сопоставление расчетных коэффициентов уравнений, описывающих изменение проницаемости по результатам полевых и лабораторных исследований. Раскрыт механизм ухудшения проницаемости продуктивных пластов при снижении пластового давления, на основании которого предложена модель, учитывающая упругие и пластические деформации пористых коллекторов. Установлено, что высокопроницаемые пласты больше всего подвержены пластическим деформациям с образованием деформационных полос. В пластах с большей толщиной вероятность снижения проницаемости при падении пластового давления повышается, что связано с образованием поперечных деформационных полос.

Ключевые слова

проницаемостьпористостьэффективное давлениедеформация коллекторовкернпродуктивность скважинпоровое давлениедеформационные полосыпоровый коллекторпризабойная зона пласта

Литература

  1. 1.Prediction of Productivity Decline in Oil and Gas Wells Due to Fines Migration: Laboratory and Mathematical Modelling / F.D. Siqueira [et al.]// SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition. SPE. – 2014. – P. 14–16. DOI: 10.2118/17475-MS Scholar
  2. 2.Selvadurai, A.P.S. Permeability evolution in natural fractures and their potential influence on loss of productivity in ultra-deep gas reservoirs of the Tarim Basin, China / A.P.S. Selvadurai, D. Zhang, Y. Kang // J Nat Gas Sci Eng. – 2018. – Vol. 58. – P. 162–177. DOI: 10.1016/j.jngse.2018.07.026 Scholar
  3. 3.Stress dependent gas-water relative permeability in gas hydrates: A theoretical model / G. Lei [et al.] // Advances in Geo-Energy Research. – 2020. – Vol. 4, № 3. – P. 326–338. DOI: 10.46690/ager.2020.03.10 Scholar
  4. 4.Ma, J. A Stress-Induced Permeability Evolution Model for Fissured Porous Media / J. Ma, J. Wang // Rock Mech Rock Eng. Springer-Verlag Wien. – 2016. – Vol. 49, № 2. – P. 477–485. DOI: 10.1007/s00603-015-0760-8 Scholar
  5. 5.Huo, D. Experimental Investigation of Stress-Dependency of Relative Permeability in Rock Fractures / D. Huo, S.M. Benson // Transp Porous Media. Springer Netherlands. – 2016. – Vol. 113, № 3. – P. 567–590. DOI: 10.1007/s11242-016-0713-z Scholar
  6. 6.Stress-Dependent In Situ Gas Permeability in the Eagle Ford Shale / A.R. Bhandari [et al.] // Transp Porous Media. – 2018. – Vol. 123, № 1. – P. 1–20. DOI: 10.1007/s11242-018-1021-6 Scholar
  7. 7.Stress-Dependent Permeabilities of Sandstones and Carbonates: Compression Experiments and Pore Network Modelings / J. Dautriat [et al.] // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. SPE. – 2007. DOI: 10.2118/110455-MS Scholar
  8. 8.Simultaneous determination of the effective stress coefficients for permeability and volumetric strain on a tight sandstone / S. Nolte [et al.] // J Nat Gas Sci Eng. – 2021. – Vol. 95. – P. 104186. DOI: 10.1016/j.jngse.2021.104186 Scholar
  9. 9.Walsh, J.B. Effect of pore pressure and confining pressure on fracture permeability / J.B. Walsh // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. – 1981. – Vol. 18, № 5. – P. 429–435. DOI: 10.1016/0148-9606(82)190006-1 Scholar
  10. 10.Liu, W. Gas permeability of fractured sandstone/coal samples under variable confining pressure / W. Liu, Y. Li, B. Wang // Transp Porous Media. – 2010. – Vol. 83, № 2. – P. 333–347. DOI: 10.1007/s11242-009-9444-8 Scholar
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
28.06.2024
В выпуске
28.06.2024
Выпуск
Том 24, № 2 (2024)
Поделиться