岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10): 3602-3614.doi: 10.16285/j.rsm.2025.1120CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.1120
袁武韬1, 2,贾善坡2,温曹轩2,刘团辉3,陈志鑫3,王薇3,翟羽佳3
YUAN Wu-tao1, 2, JIA Shan-po2, WEN Cao-xuan2, LIU Tuan-hui3, CHEN Zhi-xin3, WANG Wei3, ZHAI Yu-jia3
摘要: 砂岩储层是主要的地下油气储集空间类型,地下储气库交变注采会加剧岩石结构破坏出砂,研究储层出砂临界生产压差有利于其安全稳定运行。储气库交变注采下储层应力场分布及演化规律是研究出砂的基础,基于弹性力学推导了远井、近井储层应力场演化规律,利用交变损伤推导了临界出砂压差模型;具体分析了应力场机制、距井眼中心距离、井周角等参数对近井储层应力场演化规律的影响;以X23储气库工程为例,利用近井区域应力集中交变和气水界面特点,设计并进行逐级交变力学试验;分析了出砂临界生产压差的随注采周期次数变化趋势,并结合实际生产曲线绘制了出砂临界生产压差图版。研究结果表明,饱和度越低、粒径越细的储层,承受交变损伤能力越强;损伤随周期次数增加而累积,上限运行压力出砂压差由22.4 MPa单调降低至10.5 MPa,下限运行压力出砂压差由15.8 MPa单调降低至3.9 MPa。本研究为储气库出砂交变损伤试验设计提供了一种新方式,修正了出砂临界生产压差公式,指导了储气库注采运行中生产压差控制。
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