王新海（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長(zhǎng)江大學(xué)）， 湖 北 荊 州434023 中國(guó)石油大學(xué)（北京）工程院，102249）

張福祥 （中石油塔里木油田分公司，新疆 庫(kù)爾勒841000）

姜 永 （中海油天津分公司，天津300451）

楊 鋒 （油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 荊州434023）

油氣井表皮因數(shù)是衡量井底附近儲(chǔ)層因受到損害而引起流體滲流阻力增加或者因儲(chǔ)層得到改善而使得流體滲流阻力減小的尺度。它是評(píng)價(jià)油氣層損害或改善程度的一個(gè)最常用的參數(shù)。文獻(xiàn) [1～8]都有關(guān)于表皮因數(shù)的研究，但關(guān)于裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)的研究還未見報(bào)道。該文對(duì)裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)分解理論進(jìn)行了研究，為正確評(píng)價(jià)改造裂縫性油氣層、指導(dǎo)增產(chǎn)措施提供了理論依據(jù)。

1 裂縫性砂巖系統(tǒng)表皮因數(shù)分解

假設(shè)單相不可壓縮流體在裂縫性砂巖系統(tǒng)中作單向線性滲流，裂縫性砂巖系統(tǒng)物理模型見圖1。裂縫系統(tǒng)滲透率為Kf、裂縫系統(tǒng)表皮因數(shù)為Sf、裂縫系統(tǒng)面積為Af；基質(zhì)系統(tǒng)滲透率為Km、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)為Sm、基質(zhì)系統(tǒng)面積為Am；總系統(tǒng)滲透率為Kt、總系統(tǒng)表皮因數(shù)為St、總系統(tǒng)面積為At。

則有：

面縫率：

則總系統(tǒng)滲透率Kt滿足關(guān)系式：

圖1 裂縫性砂巖儲(chǔ)層示意圖

系統(tǒng)產(chǎn)量q：

整理得：

由式（6）可知，裂縫系統(tǒng)表皮因數(shù)Sf與總系統(tǒng)表皮因數(shù)St、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)Sm、總系統(tǒng)滲透率Kt、基質(zhì)系統(tǒng)滲透率Km及面縫率ρ有關(guān)。

2 St與Sf和Sm的關(guān)系

由式 （5）可以算出Sf、Sm、Km及面縫率ρ不同取值情形下的St。St與Sf關(guān)系見圖2，計(jì)算參數(shù)取值：Sm＝50，Km＝0.1mD；St與Sm關(guān)系見圖3，計(jì)算參數(shù)取值：Sf＝50，Km＝0.1mD。從圖2可看出，St隨著Sf的增大而相應(yīng)的增大，且裂縫越發(fā)育時(shí)這種變化趨勢(shì)越明顯。從圖3可看出，當(dāng)裂縫十分發(fā)育時(shí)，St隨Sm的變化不大，St幾乎不隨Sm變化，此時(shí)St主要取決于Sf。

圖3 St與Sm相關(guān)圖

3 Sf與St和Sm的關(guān)系

由式 （6）可以算出St、Sm、Km及面縫率ρ不同取值情形下的Sf。Sf與Sm關(guān)系見圖4，Sf與St關(guān)系見圖5，計(jì)算參數(shù)取值：Kt＝100mD、Km＝0.1mD、ρ＝0.04。從圖4可以看出，Sm變化時(shí)，Sf近乎不變，說(shuō)明Sf與Sm關(guān)系不大。從圖5可看出，Sf隨著St的增大而相應(yīng)的增大，其關(guān)系曲線斜率為1且不隨Sm改變，Sf與St近似相等。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）裂縫系統(tǒng)的表皮因數(shù)Sf與總系統(tǒng)表皮因數(shù)St、基質(zhì)系統(tǒng)表皮因數(shù)Sm、總系統(tǒng)滲透率Kt、基質(zhì)系統(tǒng)滲透率Km及面縫率ρ有關(guān)。

2）當(dāng)裂縫發(fā)育時(shí)，St與Sf近似相等，即St只取決于Sf，而與Sm大小無(wú)關(guān)。

圖4 Sf與Sm相關(guān)圖

圖5 Sf與St相關(guān)圖

3）當(dāng)裂縫發(fā)育時(shí)，酸化解堵等措施只需針對(duì)裂縫系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，不需考慮基質(zhì)系統(tǒng)污染情況。

[1]劉鵬飛，韋勇，趙立強(qiáng)，等 .近井帶滲透率變化的幾種模型討論 [J].河南石油，2006，20（4）：66～67.

[2]王新海 .調(diào)查半徑與地層損害表皮系數(shù)的關(guān)系 [J].鉆采工藝，2002，25（4）：22～24.

[3]王亞娟 .油氣井酸化中的儲(chǔ)層傷害診斷技術(shù)研究 [J].海洋石油，2005，25（1）：59～62.

[4]李靜群，荊藹林，彭惠群 .表皮系數(shù)分解與增產(chǎn)效果預(yù)測(cè) [J].油氣井測(cè)試，1998，7（1）：6～10.

[5]劉建軍，程林松 .表皮系數(shù)分解與油氣層傷害定量評(píng)價(jià) [J].新疆石油科技，2004，14（4）：6～8.

[6]朱法銀，鄭國(guó)芹 .油氣井表皮系數(shù)及其確定 [J].勝利油田職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，15（2）：1～3.

[7]馮躍平，潘迎德 .淺談表皮系數(shù) [J].鉆采工藝，1990，13（3）：45～49.

[8]段永剛，陳偉，熊友明，等 .油氣層損害定量分析和評(píng)價(jià) [J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，23（2）：44～46.