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CPCI 中国石油和化工
地质勘探
李超玥
（大庆油田第五采油厂第一油矿 黑龙江大庆 163513）
摘 要：气测渗透率是油田开发的最基本的参数之一，但是由于低渗透储层孔隙结构复杂，微裂缝发育，气测渗透率误差较大、可重复性差。文章通过室内实验研究了压力梯度和净围压对某低渗区块渗透率测定的影响，发现气测渗透率随压力梯度的增加而降低，且岩样渗透性越差，降低幅度越大；随着净围压的增加而降低，且净围压小于15MPa时，渗透率随围压的增加迅速降低。因此，气测渗透率为测试压力的函数，必须不标明测试压力梯度和净围压值才具有绝对数值意义才可以进行横向对比。 关键词：气测渗透率 压力梯度 净围压 低渗透砂岩
通过气体测定低渗砂岩渗透率是获取渗透率的基本方法，但实验数据可重复性差，一些学者进行了研究。卢燕等通过室内对比实验了确定影响超低渗岩心气测渗透率准确性的因素。武志德等对拟压力法和考虑克氏效应2种渗透率计算方法的结果进行对比研究。车廷信等采用不同的驱替压差对不同渗透率级别的特低渗岩心进行渗透率测试。本文采用榆树林油田扶余油层低渗、特低渗岩样，通过室内对比实验研究压力梯度和围压对气体渗透率测定的影响规律。
1 研究方法
1.1 岩样准备
岩样是来自某低渗特低渗油层的岩样6块，其直径均为2.5cm ，长度为3cm ，孔隙度在5.52%~12.59%之间，平均为11.6%。岩样在测试渗透率之前都经过高温烘干，其中束缚水饱和度为0。
詹姆士一世1.2 实验流程
（1）将岩样用甲苯抽提洗净、烘干，测定基本参数和孔隙度。（2）变注入压力实验：在定围压3Mpa 条件下恒压注入压缩空气，出口端直通大气压，待流量稳定后用皂沫流量计测定流量，根据气体渗透率公式计算渗透率。增加注入压力重复上述步骤，得到相应的渗透率。岩样1、2、3分别进行该实验。
（3）变围压实验：在定注入压力0.5Mpa 条件下，首先依次增加围压（3Mpa 、5Mpa 、7Mpa 、9Mpa 、11Mpa 、13Mpa 、15Mpa 、20Mpa 、30Mpa ），测定不同围压下的气体流量；然后依次降低围压测定各围压下的气体流量；最后计算渗透率。岩样4、5、6分别进行该实验。
2 实验结果分析
2.1 压力梯度对气体渗透率测定的影响
实验结果为岩样1注入压力梯度由0.13（Mpa ·cm -1）增加到0.43
团队管理的重要性（Mpa ·cm -1）
，气测渗透率由0.124×10-3μm 2下降到0.106×10-3μm 2；岩样2注入压力梯度由0.06（Mpa ·cm -1）增加到0.23（Mpa ·cm -1）
，其气测渗透率则由0.095×10-3μm 2下降到0.075×10-3μm 2；岩样3压力梯度由0.10（Mpa ·cm -1）增加到0.31（Mpa ·cm -1），气测渗透率
则由0.054×10-3μm 2下降到0.039×10-3μm 2
；
表明气测渗透率随压力梯度的增加而降低，且变化趋势一样，渗透率随压力梯度开始时下降速度快，后来下降速度逐渐变慢。因为压力梯度越大，气体粘度越大，气体边界层与岩石的相互作用越强烈，则气体的滑脱效应越小，气体流量越小，渗透率越低。
通过计算可知，1岩样单位压力梯度内的渗透率变化率最大，其次为2岩样、3岩样，依次为1.36/(Mpa ·cm -1)、1.15/(Mpa ·cm -1)、0.59/(Mpa ·cm -1) 。说明如果注入压力梯度增加幅度相同时，岩样渗透性越差，气测渗透率降低幅度越大。因为岩样的渗透性越差，孔隙半径越小，比表面越大，则当注入压力增加，滑脱效应减小时，
有效渗透面积比渗透性较好的岩心大大减小。因此在进行低渗、特低渗透岩心气体渗透率测定时，如果注气压力不同，则测定的渗透率误差较大，不具有可比性和实用性。
2.2 围压对气测渗透率的影响
实验结果表明，净围压为3MPa 、9MPa 、15MPa 、30MPa 时，岩样4渗透率分别为0.36×10-3μm 2、0.31×10-3μm 2×10-3μm 2、0.28×10-3μm 2、0.27×10-3μm 2；岩样5渗透率分别为0.25×10-3μm 2、0.17×10-3μm 2、0.151×10-3μm 2、0.149×10-3μm 2；岩样6渗透率分别为0.21×10-3μm 2、0.17×10-3μm 2×10-3μm 2、0.15×10-3μm 2、0.14×10-3μm 2。
父亲与我
因此，气测渗透率随着围压的增加而降低，在15MPa 处具有拐点，小于15MPa 时，渗透率随围压的增加迅速降低；大于15MPa 时，渗透率变化趋于平缓。根据实验数据，围压每增加1MPa ，围压在3~15MPa 时，渗透率平均降低1.936%，而在15~20MPa 时仅降低0.096%。这是因为低渗岩样中存在大量的微裂缝，当围压增加时，裂缝闭合，渗透率降低[7-8]。而压力超过15Mpa 后裂缝已经完全闭合，其渗透率降低主要由于压实作用和岩石结构的破坏。
三块岩样的渗透性由好到差依次为4、5、6，相应的，围压增加1MPa 时渗透率降低幅度依次为21.47%、24.91%、27.08%。说明岩样渗透率越差，围压增加使其渗透率降低的幅度越大。通过降围压实验发现，渗透率随围压的降低并没有恢复，反而逐渐降低，但幅度很小，说明围压增加后对岩样渗透率造成的损害是永久性的，不能恢复。
3 结论
3.1 气测渗透率随压力梯度的增加而降低，且当注入压力梯度增加幅度相同时，岩样渗透性越差，气测渗透率降低幅度越大。
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3.2 气测渗透率随着围压的增加而降低，且小于15MPa 时，渗透率随围压的增加迅速降低；大于15MPa 时，渗透率变化趋于平缓。
3.3 气测渗透率为测试压力的函数，必须不标明测试压力梯度和净围压值才具有绝对数值意义才可以进行横向对比。
频率补偿电路参考文献：[1]卢燕，刘学刚，林光荣，等.超低渗岩心气测渗透率测试误差分析[J]. 西安石油大学学报(自然科学版),2009,24(5):50-52,56.
[2]武志德，周宏伟，丁靖洋，等. 不同渗透压力下盐岩的渗透率测试研究[J].岩石力学与工程学报,2012,31(增2):3740-3746.
[3]车廷信，王学武，田文博，等.渗流介质对渗透率测试结果的影响科技导报[J]. 2012,30(35):25-28.
作者简介
GARY FAYE LOCKE李超玥（1987-），女，汉族，2015年毕业于东北石油大学，现从事油气田开发及采油工艺研究与工作。
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