[0001] 本公开涉及油气田开发领域，具体地，涉及一种储层岩心应力敏感性的确定方法。

[0002] 储层岩样(以下也可称储层岩心)的应力敏感一直以来是科研工作者和油田施工人员着重关心的问题，储层应力敏感性的强弱指数对储层的产量和采收率有极大的相关性，然而在对储层应力敏感性评价的问题上，不同的研究者所采用的方法和标准各有不同，其中各有优缺点，目前尚未形成一套较方便实用的应力敏感评价方法。

[0003] 参照行业标准SY/T5358‑2010《储层敏感性流动实验评价方法》，虽然可以通过计算结果定量表征储层的敏感性伤害程度以及储层敏感性伤害的变化趋势，能对储层应力敏感的全过程进行描述，但是该方法描述范围过大，没有考虑到实际储层开采过程的最低井底压力，并且对于低渗和超低渗的岩样的测试和评价都比较困难。梳理毛细管压力法的测试和评价方法可知，该方法对岩样的渗透率测试范围要求低，能较为准确的对低渗岩样的应力敏感过程进行描述，但实验的操作过程复杂，实验成功率低，测试过程耗时长。压力衰减法是最常用的方法，该方法的测试范围较广，测试结果精度高，但是该方法对于低渗和超低渗岩样测试耗时长，并且在测试时很少考虑实际地层在开采过程的井底最低压力，也没有考虑实际地层开采过程的经济效益，从而未对压力衰减进行最低值控制。

[0004] 综上所述，目前的储层岩样的应力敏感测试方法测试效率较低，且测试结果能反映的储层岩样的情况有限，且很可能与实际的油气田的现场情况不匹配。

[0050] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

[0051] 需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

[0052] 针对目前的储层岩样的应力敏感测试方法存在测试效率较低，且测试结果能反映的储层岩样的情况有限，很可能与实际的油气田的现场情况不匹配，导致对储层岩样的应力敏感性评估不准确的问题。

[0053] 针对上述问题，本申请实施例提供一种储层岩心应力敏感性的确定方法，解决现今储层岩样应力敏感性测试与油气田现场施工生产工作制度不匹配过程复杂、耗时大的问题，以及储层岩样应力敏感性评价指标复杂，未考虑储层最低的井底废弃压力，对储层生产指导效果不佳等问题。实现更加精确地描述储层敏感性变化的过程，使结果更具说服性，支撑气田的科学开发。

[0054] 图1是根据一示例性实施例示出的一种储层岩心应力敏感性的确定方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

[0055] 110、获取目标储层岩心，并确定上述目标储层岩心对应储层的最低井底废弃压力，并确定上述最低井底废弃压力对应的目标有效应力；其中，上述目标有效应力表征在上述最低井底废弃压力的条件下，储层所能受到的最大有效应力。

[0056] 在一些实施方式中，步骤110中，获取目标储层岩心的具体实施方式可以包括：

[0057] 获取待测层位的初始储层岩心。

[0058] 对上述初始储层岩心切割打磨处理，得到处理后的初始储层岩心；其中，上述处理后的初始储层岩心的直径和长度之间的比值为1:2。

[0059] 对上述处理后的初始储层岩心进行指定时长的烘干处理，得到上述目标储层岩心。

[0060] 可选地，上述处理后的初始储层岩心的直径为25mm，长度为50mm；

[0061] 可选地，上述指定时长为24小时。

[0062] 示例性地，可以从相同层位的储层中提取出初始储层岩心，对岩样进行切割打磨成直径25mm，长度为50mm的标准岩样，得到处理后的初始储层岩心。然后，对处理后的初始储层岩心烘干24小时后，得到上述目标储层岩心。

[0063] 在一些实施方式中，在步骤110中，确定上述目标储层岩心对应储层的最低井底废弃压力的具体实施方式可以包括：

[0064] 获取上述目标储层岩心对应储层的储层压力。根据上述目标储层岩心对应储层的历史生产数据和历史经济收益率，确定目标比值。将上述原始压力值与上述目标比值的积，确定为上述目标储层岩心对应储层的最低井底废弃压力。

[0065] 示例性地，可以预先记录不同生产数据和不同经济收益率下的储层压力。例如当生产数据达到指定的生产数据和/或经济收益率达到指定经济收益率时的储层压力，并将此时得到的储层压力，确定为最低井底废弃压力，然后该最低井底废弃压力和记录的最初的储层压力之间的比值，确定为目标比值。

[0066] 其中，上述最低井底废弃压力具体为，在现有经济技术条件下，储层气井开采时，降压所能达到的最低井底压力，可以采用经济‑产能方程‑井底流压法进行计算，得到最低井底压力。一般最低井底废弃压力取经验值为原始储层压力的20％，作为目标比值。

[0067] 作为一种实施方式，上述获取上述目标储层岩心对应储层的储层压力的具体实施方式，可以包括：

[0068] 获取上述目标储层岩心对应储层的储层数据；其中，上述储层数据包括深度、储层综合密度以及储层净上覆压力中的一种或多种。

[0069] 根据上述储层数据，确定上述目标储层岩心对应储层的储层压力。

[0070] 示例性地，可以根据储层地质资料获取目标储层岩心所处深度、储层综合密度，计算出储层上覆压力值；结合储层压力，计算储层净上覆压力，从而得到一个岩样储层净上覆压力计算表，在该岩样储层净上覆压力计算表中包括了深度、储层综合密度、储层压力、储层净上覆压力之间的映射关系。

[0071] 当获取到上述目标储层岩心对应储层的储层数据，由于上述储层数据包括深度、储层综合密度以及储层净上覆压力中的一种或多种，则可以根据上述储层数据和岩样储层净上覆压力计算表，查找到相应的储层压力。然后将储层压力乘以目标比值，则可以得到最低井底废弃压力。

[0072] 120、通过岩心驱替装置，对上述目标储层岩心进行老化处理，得到老化后的目标储层岩心。

[0073] 在一些实施方式中，步骤120的具体实施方式可以包括：

[0074] 通过岩心驱替装置，对上述目标储层岩心进行48小时的老化处理，得到老化后的目标储层岩心。

[0075] 130、依据上述目标有效应力，采用定围压降内压的方式，对上述老化后的目标储层岩心进行应力敏感实验，得到多个有效应力对应的岩心数据；其中，上述岩心数据包括渗透率值、内压值以及孔隙度值中的至少一种；上述多个有效应力不超过上述目标有效应力。

[0076] 示例性地，上述采用定围压降内压的方式具体为，通过储层地质资料获取岩样所处深度、储层密度，计算出储层上覆压力值，在进行储层岩心应力敏感实验时，定储层上覆压力值为岩心驱替装置的围压，定储层压力值为储层岩心应力敏感实验时的进口压力值，通过降低回压得方式来降低内压，得到不同梯度的有效应力值。

[0077] 其中，根据历史数据，可以将不同的井底废弃压力预先可以对应不同的有效应力，并得到井底废弃压力和有效应力之间的映射关系。当确定最低井底废弃压力后，则可以将最低井底废弃压力和该映射关系，确定出目标有效应力。

[0078] 示例性地，在采用定围压降内压的方式，对上述老化后的目标储层岩心进行应力敏感实验，可以逐渐增加有效应力来获取当前有效应力对应的岩心数据，直到当前有效应力达到目标有效应力，则停止实验。

[0079] 140、基于上述多个有效应力对应的岩心数据，确定上述目标储层岩心的应力敏感信息；其中，上述应力敏感信息表征上述目标储层岩心对有效应力的敏感程度。

[0080] 在一些实施方式中，步骤140的具体实施方式可以包括：

[0081] 141、将上述多个有效应力按照有效应力从小到大的顺序进行划分处理，得到多个有效应力区间。

[0082] 142、针对上述多个有效应力区间中的每一有效应力区间，获取上述有效应力区间中最小的有效应力对应的岩心数据，作为第一岩心数据，并获取上述有效应力区间中最大的有效应力对应的岩心数据，作为第二岩心数据。

[0083] 143、依据上述第一岩心数据和上述第二岩心数据，确定上述有效应力区间对应的岩心数据损害率。

[0084] 144、根据上述岩心数据损害率，确定上述目标储层岩心对应上述有效应力区间的应力敏感信息。

[0085] 在一些实施方式中，步骤143的具体实施方式可以，包括：

[0086] 计算上述第一岩心数据和上述第二岩心数据的差值。

[0087] 将上述差值与上述第一岩心数据之间的商，确定为上述有效应力区间对应的岩心数据损害率。

[0088] 在一些实施方式中，步骤144的具体实施方式可以包括：

[0089] 若确定上述岩心数据损害率小于或等于第一阈值，则确定上述目标储层岩心对应上述有效应力区间的应力敏感信息为第一应力敏感信息；

[0090] 若确定上述岩心数据损害率大于上述第一阈值，且小于或等于第二阈值，则确定上述目标储层岩心对应上述有效应力区间的应力敏感信息为第二应力敏感信息；其中，上述第一应力敏感信息表征的敏感程度小于上述第二应力敏感信息表征的敏感程度。

[0091] 若确定上述岩心数据损害率大于上述第二阈值，且小于或等于第三阈值，则确定上述目标储层岩心对应上述有效应力区间的应力敏感信息为第三应力敏感信息；其中，上述第二应力敏感信息表征的敏感程度小于上述第三应力敏感信息表征的敏感程度。

[0092] 若确定上述岩心数据损害率大于上述第三阈值，则确定上述目标储层岩心对应上述有效应力区间的应力敏感信息为第四应力敏感信息；其中，上述第三应力敏感信息表征的敏感程度小于上述第四应力敏感信息表征的敏感程度。

[0093] 在一些实施方式中，上述岩心数据还包括：孔隙体积，上述方法还包括：

[0094] 通过气测法测出上述目标储层岩心的参考岩心数据；其中，上述参考岩心数据包括参考渗透率值、参考孔隙度值以及参考孔隙体积。

[0095] 相应地，步骤140的具体实施方式可以包括：

[0096] 若确定上述多个有效应力对应的岩心数据均与上述参考岩心数据匹配，则基于上述多个有效应力对应的岩心数据，确定上述目标储层岩心的应力敏感信息。

[0097] 示例性地，若岩心数据小于或等于参考岩心数据，则可以确定该岩心数据均与上述参考岩心数据匹配。

[0098] 可选地，该方法还包括：

[0099] 将上述多个有效应力对应的岩心数据均与上述参考岩心数据不匹配的岩心数据，从而多个有效应力对应的岩心数据中剔除，得到剔除后的岩心数据。再基于剔除后的岩心数据，确定上述目标储层岩心的应力敏感信息。

[0100] 可见，在本实施例中，通过获取目标储层岩心，并确定目标储层岩心对应储层的最低井底废弃压力，并确定最低井底废弃压力对应的目标有效应力；其中，目标有效应力表征在最低井底废弃压力的条件下，储层所能受到的最大有效应力。通过岩心驱替装置，对目标储层岩心进行老化处理，得到老化后的目标储层岩心。依据目标有效应力，采用定围压降内压的方式，对老化后的目标储层岩心进行应力敏感实验，得到多个有效应力对应的岩心数据；其中，岩心数据包括渗透率值、内压值以及孔隙度值中的至少一种；多个有效应力不超过目标有效应力。基于多个有效应力对应的岩心数据，确定目标储层岩心的应力敏感信息；其中，应力敏感信息表征目标储层岩心对有效应力的敏感程度。也就是说，通过定围压降内压的方式，可以模拟储层开采的真实状态，能更精确地描述储层敏感性变化的过程，从而能够更准确地评估储层岩心应力敏感性。另外，依据表征在最低井底废弃压力的条件下，储层所能受到的最大有效应力的目标有效应力，采用定围压降内压的方式，对老化后的目标储层岩心进行应力敏感实验，从而能够根据储层的最低井底废弃压力，及时对实验进行终止，吻合实际储层开采过程，提高了对储层岩样的应力敏感测试的效率；并且通过从渗透率、孔隙度和压缩系数三个方面的岩心数据进行敏感性确定，进一步地提升了评估准确性。

[0101] 在实际应用中，作为一种更为具体的示例，以某气田实际储层岩心为例，上述步骤110至步骤140的具体实施方式可以包括以下步骤：

[0102] 第一步，获取相同层位的储层岩心，对岩样进行切割打磨成直径25mm，长度为50mm的标准岩样。

[0103] 第二步，对打磨后的储层岩心烘干24小时后，得到目标储层岩心，并通过气测法测出目标储层岩心的渗透率值K1，孔隙度f1，孔隙体积Vp。其中，可以将得到的渗透率值K1，孔隙度f1，孔隙体积Vp，确定为上述参考岩心数据。具体的，参考岩心数据的测得数值可以如表1所示：

[0104] 表1

[0105]岩样 渗透率K1，mD 孔隙度f1，％ 孔隙体积Vp，cm3
L6 0.00152 4.18 20.76

[0106] 第三步，根据储层地质资料获取目标储层岩心所处深度、储层综合密度，并计算出储层上覆压力值。然后结合储层压力值，计算储层净上覆压力。最后可以，将上述得到的目标储层岩心的深度、储层综合密度、储层压力以及储层净上覆压力的数值建立映射关系得到岩样储层净上覆压力计算表。示例性地，岩样储层净上覆压力计算表可以如表2所示。

[0107] 表示2

[0108]

[0109] 根据，表2可知，若是获得上述目标储层岩心的储层数据，如深度、储层综合密度以及储层净上覆压力中的一种或多种，即可计算得到储层压力。例如，已知储层净上覆压力为130MPa，可以根据表2得知储层压力为100MPa。

[0110] 第四步，根据储层生产数据和油(气)井的经济收益率，计算岩样所处储层开采的最低压力值，确定储层最低的井底废弃压力，一般取值为储层原始压力值的20％，其中，20％则为上述实施例中的目标比例。例如，储层压力为100MPa，经过计算可知储层最低的井底废弃压力为20MPa。

[0111] 第五步，通过岩心驱替装置，在岩心所处的温度和压力条件下开展48小时以上的岩心老化实验。

[0112] 第六步，对老化后的岩心采用定围压降内压的方式，开展储层岩心应力敏感实验，逐步调增岩心的有效应力至储层最低的井底废弃压力条件下的储层所受最大有效应力为止，分别测定岩样在各个有效应力条件下的渗透率值、内压值和孔隙度值，测试数据如下表3所示，表3为岩心应力敏感实验结果统计表。

[0113] 表3

[0114]

[0115]

[0116] 第七步，根据表3中得出的数据，可以绘制岩心的渗透率应力敏感曲线如图2所示、孔隙度应力敏感曲线如图3所示和压缩系数应力敏感曲线如图4所示。其中，图2为岩心渗透率应力敏感曲线图，图2中横坐标为有效应力，纵坐标为渗透率。图3为岩心压缩系数应力敏感曲线，图3中横坐标为有效应力，纵坐标为孔隙度。图4为岩心压缩系数应力敏感曲线，图4中横坐标为有效应力，纵坐标为压缩系数。

[0117] 其中，若出现表3中的渗透率大于表1中的渗透率、表3中的孔隙度大于表1中的孔隙度、表3中的孔隙体积大于表1中的孔隙体积中的至少一种情况，则表明记录的数据有误，不能采用此组数据。

[0118] 第八步，将绘制的渗透率应力敏感曲线、孔隙度应力敏感曲线和压缩系数应力敏感曲线，按照有效应力梯度进行等间距划分，划分结果如图5所示，分别计算等间距有效应力下的渗透率损害率Dd、孔隙度损害率Dφ和压缩系数损害率Dc。

[0119] 其中，所述渗透率损害率Dd、孔隙度损害率Dφ和压缩系数损害率Dc具体计算公式分别为：

[0120]

[0121]

[0122]

[0123] 式中：Dd为渗透率损害率；Dφ为孔隙度损害率；Dc为压缩系数损害率。Ka为有效应力梯度等间距划分区间的起始点渗透率；Ki为有效应力梯度等间距划分区间的终止点渗透率；fa为有效应力梯度等间距划分区间的起始点孔隙度；fi为有效应力梯度等间距划分区间的终止点孔隙度；Ca为有效应力梯度等间距划分区间的起始点压缩系数；Ci为有效应力梯度等间距划分区间的终止点压缩系数；计算结果如表4所示：表4为等间距有效应力下渗透率损害率、孔隙度损害率、压缩系数损害率计算表。

[0124] 表4

[0125]第九步，将计算出的等间距有效应力下的渗透率损害率Dd、孔隙度损害率Dφ和压缩系数损害率Dc，分别带入应力敏感性损伤程度评价指标进行应力敏感性评价，得到岩心的应力敏感性强弱，即目标储层岩心的应力敏感信息。

[0126] D＝(Dd；DΦ；Dc)

[0127] 其中，D为应力敏感性损伤率，其包括渗透率损害率Dd、孔隙度损害率Dφ和压缩系数损害率Dc。示例性地，根据表1可知，当有效应力为0～30MPa时，D＝(63.10％；36.60％；79.82％)。

[0128] 示例性地，在获得各个有效应力区间对应的应力敏感性损伤率后，可以根据应力敏感性损伤率代入如表5所示的应力敏感性损伤程度评价指标表中进行比对，查找到相应的应力敏感性评价结果(即目标储层岩心的应力敏感信息)。

[0129] 表5

[0130] 应力敏感性损伤率，％ 应力敏感性评价0＜D≤20％ 弱
20％＜D≤40％ 中等偏弱
40％＜D≤60％ 中等偏强
60％＜D 强

[0131] 沿用上述示例，得到的目标储层岩心的应力敏感信息可以如表6所示，其表6也是为应力敏感性损伤程度评价结果。例如，根据表6可以得知，目标储层岩心在有效应力区间为0～30MPa时，其渗透率对应的应力敏感信息(即渗透率应力敏感性评)为：强。其孔隙度对应的应力敏感信息(即孔隙度应力敏感性评)为：中等偏弱。其压缩系数对应的应力敏感信息(即压缩系数应力敏感性评)为强。

[0132] 表6

[0133]综上所述，本申请实施例提供的一种储层岩心应力敏感性的确定方法一种储层岩心应力敏感性的确定方法，通过定围压降内压的方式，模拟储层开采的真实状态。利用应力敏感性损伤程度评价指标开展应力敏感性评价，简捷有效地得到岩心的应力敏感性强弱。同时，该发明考虑储层最低的井底废弃压力，从渗透率、孔隙度和压缩系数三个方面分别进行敏感性评价，经过多重评价，使结果更具说服性，支撑气田的科学开发。与现有技术相比，本发明具有评价体系有效性强，多重评价，说服性强，可推广性强。

[0134] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

[0135] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0136] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。