渤海湾地区适度防砂技术防砂方式优选

通过分析国内外防砂方式选择依据,结合室内大型出砂模拟试验,提出根据均质系数UC、泥质含量Vsh、黏土矿物的吸水膨胀性3个参数作为适度防砂技术防砂方式选择的理论依据,挡砂精度的设计主要参照地层砂粒度中值d50。进行了渤海湾地区典型油田储层特性分析和不同防砂方式下的产能评价,得出渤海湾地区适度防砂技术的防砂方式及参数选择标准,并建立了相应的防砂方式选择图版。该图版在渤海湾新开发的KL3-2油田的防砂方案设计中进行了应用,并进行了室内出砂模拟试验,结果表明其设计合理,具有现场应用价值。     

在渤海湾多层薄互层稠油油藏防砂实践分析

根据油田地质特征、储量规模和地理位置,在渤海湾油田开展了10余年的完井及其防砂方式的探索和实践,先后提出并实施了适度防砂、ECP+优质筛管、膨胀筛管、压裂充填等多种完井及其防砂方式。然而,这些完井及其防砂方式难以完全满足该油田对高产、稳产的要求。前期试验结果表明,裸眼内下入优质筛管的适度出砂技术,因其完井费用低、表皮因数低,成为该油田的主要防砂方式,截至2011年5月,先后应用在171口生产井当中。但是,随着生产的进行,多数生产井出现产能递减快、出砂严重、生命周期短等现象。压裂充填防砂技术有效解决了油井出砂的难题,同时能够使油井长期保持稳产,截至2015年7月,压裂充填防砂技术在该油田作业已经超过了150井次,多达507个防砂层位,该技术已成为该油田后期生产井的主要防砂方式。文章分析了该油田完井及防砂方式变化的主要原因,并提出了相关的优化改进建议,为后续稠油油田防砂方式的选择提供了借鉴。     

中国海上疏松砂岩适度出砂井防砂方式优选

依据国内外防砂方式选择方法及室内大型出砂模拟试验研究成果,提出疏松砂岩适度出砂井防砂方式选择的理论参数地层砂粒度中值 d₅₀、均质系数 U_C、泥质含量 V_sh 以及蒙脱石含量。通过对中国4个海域储层特性进行的统计、不同防砂方式下出砂模拟试验及现场防砂效果,得到了中国海上疏松砂岩适度出砂井的防砂方式选择标准,并建立了相应的防砂方式优选图版,挡砂精度设计参照地层砂粒度中值 d50。该图版在海上多个新开发油藏的防砂方案设计应用中取得了较好的效果。     

金属棉筛管出砂量对储集层物性影响评价实验研究

渤海浅层油藏大多数为胶结疏松的稠油油藏,这类油藏目前主要的开发方式是防砂开采,但这样不能最大限度的挖掘产能,还增加了操作成本。针对渤海稠油油藏的实际情况,重点评价了金属棉筛管防砂方式情况下,模拟现场完井方式,建立了该完井方式出砂量对物性影响程度的实验流程和方案,并建立了出砂量与物性变化关系图版。研究成果为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实验依据,对类似渤海稠油油藏出砂油井的科学生产和管理具有一定的借鉴意义。     

适度出砂对储层物性及孔隙结构参数影响模拟实验研究

渤海浅层油藏大多数为胶结疏松的稠油油藏,这类油藏目前主要的开发方式是防砂开采,这样不仅束缚了油田的产能还增加了操作成本。在调研国内外出砂模拟实验的基础上,结合适度出砂理念,设计出了评价适度出砂对储层物性和孔隙结构参数影响的实验装置和流程。以NB35-2稠油油藏储层为研究对象,模拟现场完井方式,定量评价了不同驱替压差、不同原油黏度对不同类型储层出砂量、物性、孔隙结构参数的影响。其实验成果对于渤海稠油油藏实施适度出砂开采具有一定的指导意义。     

基于正交试验的割缝筛管冲蚀磨损分析

为了探讨割缝筛管的冲蚀磨损情况,采用有限元法分析了生产压差、粒度水平、含砂水平及动力黏度等因素对割缝筛管冲蚀的影响程度,通过正交试验确定了各因素影响割缝筛管的主次顺序。分析结果表明:在一定的生产环境下,筛管缝道入口处流速最大,在入口处呈现一定半径圆弧的趋势增大,于缝隙处发生最大冲蚀率,正对来流方向的区域冲蚀严重;正交试验法确定的主次因素为含砂水平>粒度水平>动力黏度>生产压差,使割缝冲蚀最小的最佳组合方案为生产压差3 MPa,动力黏度0.05 Pa·s,粒度0.21 mm,含砂体积分数1%。所得结论可为筛管的结构设计与精度选择提供依据。     

防砂工艺决策系统软件开发及应用

长期以来,现场实施中主要依靠经验进行防砂决策,防砂方法的选择,防砂井产能的设计基本建立在经验推理的基础上,缺少准确性和针对性,制约了防砂技术水平的整体提高,该文以室内实验和大量的现场调研资料为基础,应用计算机技术和先进的防砂效果预测理论,开发了防砂决策系统软件,介绍了该软件的功能及原理,并以现场一口井防砂设计为例,说明了该软件的现场应用及效果。     

中浅层细粉砂岩注水井化学防砂试验研究

针对我国中浅层细粉砂岐油藏开采过程中严重出砂的问题,研制出一种新型改性呋喃树脂固砂剂,并在青海油田中浅层细粉砂岩油藏水井防砂应用成功。该化学体系施工简便,固结强度高,有效期长,对渗透率损害小。三口注水井固砂效果表明,该固砂剂及配套防砂工艺非常适合青海油田中浅层细粉砂防砂,解决了该油田长期以来未攻克的难题,取得巨大的经济效益。     

压裂防砂技术

压裂防砂技术是一项新技术,具有防砂和增产的双重作用.详细介绍了胶液充填压裂防砂和盐水充填压裂防砂2种压裂防砂技术,其中着重论述盐水充填压裂防砂技术.通过表皮因子统计分析比较2种技术的现场应用效果,并从导流能力、油层特征及施工限制角度确定选井条件,最后阐明2种压裂防砂技术具有同样良好的生产效果,一般来说胶液充填压裂防砂适用于低渗透率油层和射孔段大于15 m的薄砂页岩层序油层;盐水充填压裂防砂适用于油层接近油水、油气界面,大斜度长井段和高温油藏.因此,科学选井是其施工成功的关键之一.     

渤海油田人工井壁防砂工艺的研究及应用

渤海油田储层多为疏松砂岩,时常出现油水井筛管破损失效出砂的现象。针对上述问题,开展了筛管破损修复方面的研究,开发出了人工井壁防砂二次修复工艺。该工艺采用挤注的方式将覆膜砂通过筛管破损口挤注到出砂亏空地层,通过热流体循环加热,塑造一层具有防砂功能的人工井壁。现场试验证明,无需测试筛管破损点就可完成人工井壁防砂,对筛管完成二次修复,且防砂效果良好。人工井壁防砂工艺避免了筛管破损大修或者侧钻作业,提高了作业效率,节省作业成本。     

简易防砂完井技术在渤海稠油油田的应用

在渤海疏松砂岩稠油油田,防砂和提高产量一直是一对矛盾,为了解决这一矛盾,在防砂筛管选择、适度防砂方法及度的控制、负压射孔工艺和变频启泵等方面进行了大量理论研究和试验,摸索出一整套既经济又能够最大限度提高油井产能的防砂完井新方法——简易防砂完井技术。介绍了简易防砂完井技术的原理和应用情况。在上百口井的成功应用表明,简易防砂完井技术已经日趋成熟,为渤海疏松砂岩稠油油田的开发带来了巨大的经济效益,目前该技术已经成为疏松砂岩稠油油田开发的一个重要手段。     

渤海海底管道工程的现状、特点和问题

渤海埕北油田1985年铺设了第一条海底输油管道,6年之后又相继在BZ28-1,BZ34-2/4油田和辽东湾JZ20-2凝析气田设计和建成了9条不同管径,功能各异的海底管道,总长度达到七十多公里.随着渤海油气资源的开发,海底管道工程进入了新的发展阶段.本文介绍了上述已建管道的设计、建造基本参数.由于渤海所产原油的性质和具体的自然环境条件,使得渤海的海底管道工程具有如下特点:油管道全部需要保温;立管要作抗冰保护;管道需要挖沟埋设;管道的强度设计要考虑地震作用等等.本文还提出了目前渤海海底管道工程存在的问题和在技术上需要研究发展的几个方面.     

超低温新型树脂涂敷砂及人工井壁防砂技术

一种新型的超低温（固结温度≥20℃）条件下快速固化的树脂涂覆砂。应用树脂预包砂原理及化学固结防砂技术方法,将超低温快固树脂胶结体系和其固化体系分别包覆在石英砂表面,制成A、B剂,然后在A、B剂上再包覆一层隔离剂,使其干燥后形成互不黏连、流动性好的树脂涂覆砂。施工时采用内固化单液法,用清水或者脱油污水携带树脂涂覆砂进入防砂目的层,在地层温度下自行快速固结,形成具有较高强度和渗透率的人工井壁,从而达到控制油水井出砂的目的。通过室内及现场试验验证：树脂涂覆砂具有低温条件下快速固化（6 h初凝）、高强度（大于10 MPa）、高渗（大于4 D）性能的特点,形成了超低温高渗高强度人工井壁防砂技术,满足20℃以上地层温度及冬季低温施工的要求,能够解决低温出砂井化学防砂占井时间长、有效期短的难题。该技术研究成功后现场应用162井次,平均防砂有效期1.5 a,防砂效果良好。     

渤海稠油油藏出砂规律室内模拟实验研究

在室内进行了简易防砂模拟实验,观察和模拟了控制环境条件下渤海常规稠油油藏的出砂行为,对出砂机理及各类生产工艺与参数对出砂的影响进行了分析.根据出砂试验结果论证了理论模型,并与现场生产状况相结合预测了出砂规律.模拟实验结果对于论证理论模型及确保适合本油区的"适度出砂,高产稳产"科学化管理措施提供了定量依据.     

SZ36-1油藏出砂对渗透率影响及出砂规律实验模拟

油井出砂给油田生产带来消极影响，也在一定程度上提高油层渗透率，从而提高油井产能。为深入认识适度出砂提高油井产能机理并为现场实施提供理论依据，通过物理模拟实验研究出砂对储集层渗透率的影响和出砂规律。以渤海SZ36—1油藏砂样为研究对象，进行砾石充填和金属筛网防砂实验，分析不同完井方式下压差、出砂与产能之间的关系以及蚯蚓洞及其网络形成情况。实验结论是：适度出砂开采时宜采用筛管或割缝管完井方式；出砂提高了地层渗透率并形成蚯蚓洞网络，能提高油井产能；压力扰动对出砂有显著影响，出砂量与产油量相互依存，随着砂粒不断采出，原油产量不断增加。图5参8     

防砂卡工艺在羊二庄油田的应用

针对羊二庄油田1998年以来油层复查补层后部分出砂井抽油泵频繁砂卡、油层砂埋及以往采用地层防砂工艺存在防砂效果差、有效期短、成本高等问题,研究应用了防砂卡工艺。该工艺包括挡、沉、排砂防砂工艺,长柱塞防砂泵防砂工艺和循环充填防砂工艺3种。介绍了其管柱结构、工艺原理、技术特点及现场应用情况。现场应用结果表明,这3种防砂卡工艺施工简便,作业占井周期短,投资少,见效快,能有效地防止抽油泵砂卡现象发生,延长了油井免修周期,取得了良好的效果。     

适度防砂井采油树冲蚀作用的分析与认识

针对渤海油田在适度防砂井日常生产过程中所面临的井口冲蚀问题,通过结合渤海油田常用采油树类型,建立相应的CFD模型,并采取非均匀结构化网格划分;分析了不同产液量、含砂量及砂粒尺寸对流道冲蚀分布轨迹状态,以确定井口采油树受冲蚀磨损的关键区域。结果表明,出砂含量的增加会加剧采油树内壁特定区域冲蚀范围的集中,出砂粒径变化会导致冲蚀位置及最大冲蚀率产生有规律性的分布。该研究为渤海油田采油树安全检测及现场安全生产管理提供一定的指导意义。     

渤海疏松砂岩油藏水平井筒携砂能力数值模拟研究

渤海疏松砂岩稠油油藏适度出砂开采过程中,产出砂粒随稠油进入水平井筒后容易沉积形成砂床,造成油层砂埋、油管砂堵等危害。基于流体力学理论,根据渤海疏松砂岩油藏的基本参数,利用FLUENT流体力学软件对适度出砂开采过程中水平井筒流场特性进行了数值模拟,得到了井筒流速、出砂量、出砂粒径、稠油黏度等敏感参数对携砂能力和井筒压降的影响规律:在渤海疏松砂岩油藏条件下,井筒流速和稠油黏度对携砂能力的影响均存在临界值,当井筒流速或稠油黏度达到临界值时,随着流速或黏度的增大,井筒砂床高度和悬浮层含砂体积分数均趋于稳定。同时,对井筒压降的影响程度依次为稠油黏度、井筒流速、出砂粒径和出砂量。该结果可为渤海疏松砂岩油藏适度出砂开采工艺设计提供理论依据。     

砾石充填井工业砾石尺寸优选

砾石充填防砂设计中,合理的砾石尺寸是防砂措施得以成功实施的关键。针对目前几种常用砾石尺寸设计方法的不足,以及施工中实际使用的工业砾石是多种粒径的砾石混合而成的特点,通过研究实际充填条件下两种粒径混合的砾石排列结构,建立了砾石层孔隙结构模型,并对砾石层的孔隙尺寸进行了计算和分析。在Saucier方法的基础上,提出了一种新的、符合工业砾石实际情况的、混合粒径砾石充填防砂的砾石尺寸精选思路,并给出了该思路的计算方法。考虑到新建模型的理想性,因此又对计算方法进行了修正,使之更符合砾石充填的实际情况。该砾石尺寸设计方法同时还考虑了地层砂的均匀性对防砂效果的影响,因此,具有实用性强、适用性广、设计结果较其他常规方法更为精确的特点。      

渤海湾中部地区生产井出砂分析及实验研究

通过对渤海湾中部地区海上平台的现场调研发现,生产井出砂严重会造成分离器、电脱水器等设备的严重沉砂甚至砂堵,以及泵类设施的磨损破坏。为了检验现场单井的出砂量,评价防砂措施的合理性,建立了加热真空过滤实验装置,以渤中A油田为研究对象进行了室内油砂分离测试及分析。结果表明:现有防砂方式中砾石充填的挡砂效果优于独立优质筛管;部分生产井出砂量较大主要是由生产压差大于储层临界生产压差引起的。研究成果为海上油田生产制度的制定、工程设计的优化提供了良好依据,也为同类油田的开发生产提供了参考依据。