多周期交变注采下砂岩气藏型储气库出砂预测

摘要

中国已建储气库以砂岩气藏型储气库居多，砂岩气藏型储气库进行多周期交变注采，储层岩石结构不断累积交变损伤，导致了出砂风险大大提高。为了有效预测出砂风险，结合注采井井壁应力场和岩石剪切破坏准则，设计了考虑多参数敏感性的交变力学实验，根据交变力学实验计算了岩石强度损伤程度，提出了一种基于岩石损伤程度的临界出砂生产压差模型。研究表明，储层应力场随储气库生产而产生动态变化，导致注采井井壁围岩周向应力与径向应力的差值发生变化，同时应力差值也会随着井周角变化而变化；交变荷载作用下，同粒径的岩石含水饱和度越高，同含水饱和度的岩石粒径越大，岩石累积承受的损伤越大；应用岩石损伤出砂模型预测储层临界出砂压差，采气初期临界出砂压差为11.41 MPa，采气末期临界出砂压差为3.97 MPa。此研究提供了一种新的交变力学实验参数确定方式，同时为储气库提供了一种新的交变注采出砂判断方法，指导了储气库的生产计划与控制。

关键词

储气库 / 交变荷载 / 损伤 / 出砂 / 临界压差

基金资助

国家自然科学基金项目“气藏型储气库泥岩盖层的疲劳效应及密封性动态演化机理研究”（42072166）