稠油油藏出砂量预测方法研究及应用

大多数有关油井出砂的预测基本上是预测出砂临界生产压差,关于出砂量的预测比较少.针对稠油油藏进行了出砂量预测研究,以直井出砂生产过程中沿油藏到生产段井筒为研究对象,结合某一实际稠油油藏区块,根据大量油井出砂量的统计数据,对出砂量随时间的变化进行了拟合,采用现场工程法建立了稠油油藏油井出砂量预测模型,并对出砂后储层物性参数的变化及对产能的影响进行了研究.结果表明,出砂量随时间的变化趋势遵循伽马分布规律,出砂量存在峰值.由于疏松砂岩稠油油藏生产过程中出砂使屈服区域内渗透率增加,造成油井产量大幅提高.模拟结果与现场观测结果一致,证明了该模型的可靠性.     

疏松砂岩油藏动态出砂定量预测技术

针对疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂严重的难题，应用连续介质力学理论，在考虑流体渗流、储层变形或破坏、液化砂粒运移等因素的基础上，建立了基于流固耦合形式的动态出砂定量预测模型，应用顺序Galerkin有限元数值解方案对出砂速率、出砂量等进行了数值计算和模型验证。计算结果表明，动态出砂定量预测技术较好地模拟了地层出砂的复杂变化过程，初步解决了砂拱形成和破坏的模拟难题，对于疏松砂岩油藏合理生产压差等开发参数的确定具有重要指导作用。     

河道砂油藏开发中后期配产配注方法及应用

针对河道砂油藏连片性相对较差、面积相对较小、基础资料相对欠缺、油藏数值模拟方法难以有效应用的实际情况,从油藏自身的动态规律出发,确立了河道砂油藏注采指标的统计规律-累积产液量与时间的双对数直线规律和累积产液量、累积注水量与累积产油量的半对数直线规律。以此为基础推导出了累积产液量、月产油量、月注水量及月注采比与开发时间的关系。建立了一整套配产配注公式,可反映在稳定水驱阶段,累积产液量、月注水量及月注采比随时间的递增规律和月产油量随时间的递减规律。在老河口油田桩106-54砂体的应用表明,月产油量呈现出明显的逐月递减趋势,而日注水量和月注采比均呈现出逐月递增趋势,符合水驱砂岩油藏的开发规律。目前该配产配注结果已在现场应用,对老河口油田桩106-54砂体实际生产起到了有效的指导作用,目前该砂体生产态势平稳,开发效果较为理想。     

新型高温固砂液的研制与应用

超稠油油藏储层岩石结构疏松,胶结程度低,原油粘度大,携砂能力强.随着油井进入高周期蒸汽吞吐阶段,井下技术状况变差,出砂量加大,地层亏空严重,常规高温固砂药剂量相对不足,加上部分筛管失效井出砂,使常规的化学固砂施工困难,造成固砂技术有效率较低.室内实验研究开发出新型高温固砂液,具有固化温度低、固结强度大、稳定性强等特点.现场应用表明,这种新型高温固砂液能够有效阻挡细粉砂,达到油井固砂要求,具有良好的推广应用前景.     

排砂采油工艺的应用

排砂采油工艺是应用于出砂油藏的一种新生产技术。该工艺以高压水为动力液,通过井下水力射流泵,将混合液带至地面,对油层无遮挡,不会造成地层二次堵塞,可起到一定解堵作用,能解决机械防砂、化学防砂采油对地层的伤害问题。该工艺在胜利油田滨南采油厂尚店油田应用4口井,产液量高,投入少,具有良好的应用前景。     

稠油油藏出砂冷采渗流机理研究

为了研究稠油油藏出砂冷采的渗流机理，准确预测其开采动态，在对储层岩土和砂粒受力分析的基础上，建立了骨架砂剥离判断准则和可动砂启动判断准则；运用有效应力原理、质量守恒原理、虚位移原理和虚功等效原则，建立了稠油油藏出砂冷采三维四相多组分渗流数学模型和岩土单元平衡方程，并探讨其求解方法。该模型的建立对于正确认识和高效开发稠油油藏具有重要意义。     

连续出砂预测技术的研究及应用

疏松砂岩油藏出砂是影响油田正常开发的重要因素，科学有效地进行砂岩油藏出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。由此，研究成功了连续出砂预测技术并编制了计算出砂指数、极限生产压差和临界产量的系统软件，在孤东六区、东辛永八块、港西、雁木西等油田、区块的应用中取得了良好效果。     

一种预测和控制出砂的新策略

BP公司出砂预测技术将出砂分为三个阶段:初始阶段、瞬态出砂、稳定出砂。例如,在易于出砂的地层中,当井内压差增大时就出现出砂现象(初始阶段),其后将会持续几个小时、几天或几个月的大量出砂。最终地层出砂量递减为1～100pptb范围内的基础水平(稳定出砂)。最近公司在瞬态出砂和稳定出砂两个阶段取得阶段性进展,现在可以预测地层初始出砂时机,以及油井生产过程中任一阶段的出砂量,甚至对注水井出砂也可以做出预测。建立应力模型对初始出砂进行预测。这种模型基于对油田现场应用的研究,有点保守。一种应用是对关井期间的水井进行出砂预测,结果是不进行防砂控制。另一种是根据毛管内聚力理论,对高温高压气藏的延迟出砂进行解释。建立有限元模型对瞬态出砂进行预测。这种模型已经在实验室和现场试验中对出砂量进行了成功预测。利用有限元模型可以判断对生产井和注水井的产出砂能否进行控制。最后,对井筒内砂堵造成地层流体静压力升高而引起的油井井喷是否会枪毙油层做出预测。稳定出砂模型是建立在实验室内大量岩心出砂试验基础之上的纯经验模型。此模型在近海油田的出砂预测方面得到了应用。其应用结果是:可以采用具有很大经济优势的地面防砂,而不需要井下防砂。最后,提供一个应用以上三种模型对初始出砂、瞬态出砂、稳定出砂进行综合预测分析的实例,其预测结果与现场实际观察非常吻合。     

疏松砂岩油藏出砂机理室内试验研究

为研究疏松砂岩油藏出砂机理,对地层出砂进行了室内试验研究。利用玻璃板填砂平面模型,对影响地层出砂的非均质性、黏度、渗透率和流体渗流速度等因素进行了研究。结果表明,大孔道的形成是一个在主流线上分枝发展的"灾变"过程。在临界出砂速度以上,随流速的增大,出砂速度迅速提高;胶结强度越高,出砂量和出砂速度越小;在相同的渗流速度下,渗透率越大,出砂量越小;随着原油黏度的增加,出砂量增加。出砂量的变化表明,胶结程度和水力冲刷是影响油层出砂的重要因素,大孔道一旦形成,油井含水率增加,油藏的采收率降低36%。试验结果为现场防止出砂提供了参考依据。     

不同类型油藏产液量变化规律分析及趋势预测

针对江苏油田注水开发现状,查明了不同类型油藏产液量变化规律,提出了不同类型注水开发油田提高产液量的方法;此外,考虑到注水开发期采液量是注水参数和地层参数等的连续函数,提出了应用人工神经网络预测产液量的思路和方法,并应用油田的实际生产数据对人工神经网络方法进行验证.     

疏松砂岩油层出砂问题的Monte-Carlo模拟

石油开采过程中，由于水动力的冲刷等作用引起的疏松砂岩储层出砂，会导致储层损害和产能降低，甚至造成套管损坏，油井报刻度。通过分析疏松砂岩油藏出砂发生和发展的机理，设计了出砂预测的数学模型，在此基础上，用Monte-Carlo法模拟疏松砂岩油藏出砂的发生和发展。孔隙介质的渗流数服从给定分布的随机变量。模拟结果表明，在同一生产压差下，出砂几率随并距的缩短而增大，当井距一定时，随着生产压差的增大，出砂几率增大；储层越不均匀，出砂的几率越大，但是扩展到大量出砂的几率较小，反之，储层越均匀，油藏出砂的几率越小，但是扩展到大量出砂的几率却越大，总之油藏是否出砂，不仅与生产压差有关，还的几率却越大。总之油藏是否出砂，不仅与生产压差有关，还取决于储层的非均质程度，随机模拟的结果很好地实验上印证。     

基于固粒沉降的有杆采油设备选型

通过建立环空油管中流体速度场的数学模型,并结合固体颗粒在牛顿流体中的自由沉降末速,采用速度矢量合成的方法,分析了固体颗粒在流体中的沉降末速。通过确定有杆采油设备参数和固体颗粒参数得到的关系曲线研究,表明有杆采油设备参数对固体颗粒排出量有显著影响。通过表格形式给出了有杆采油设备参数与固体颗粒排出百分比的关系,可根据实际需求合理选择有杆采油设备。给出的研究方法和选型表格可为有效实施井筒携砂提供理论依据。     

马厂油田储层层次结构分析

依据储层层次分析法,将马厂油田划分为地层段,地层亚段,砂层组,小层,单砂体,成因砂体等9个非均质层次,识别出了马厂油田的6种基本结构要素,即河道砂体,河道间砂,前缘席状砂,砂坪砂,河道间泥和湖湾泥,在储层精细对比的基础上,以单砂体为制图单位建立了储层建筑结构模型,油田开发实践证明,所建模型与油田开发动态符合较好。     

缝洞型碳酸盐岩储集层中气体流动新研究

建立了缝洞型碳酸盐岩油气藏多缝多洞复杂连通型储集层中气体流动的数学模型,得出了开井时压力降落阶段与关井后压力恢复阶段各溶洞内压力和各裂缝内气体流量的变化规律,并以六溶洞五裂缝复杂连通的储集层为例,进行了实例计算。发现压力下降阶段时,距离井筒越近的溶洞,压力下降越快;压力下降初期的气体产量主要由靠近生产井的溶洞供给,随着时间的增加远离生产井的溶洞才逐渐开始大量供给气体;压力恢复阶段中,由于缝洞的复杂连通性,各裂缝中流量变化比较复杂,部分裂缝中的流量在后期出现倒流现象。最后,研究了溶洞大小、裂缝长度和裂缝宽度对溶洞内压力与裂缝内气体流量变化的影响。     

曲流河储层建模方法的比较研究

以大庆曲流河储层为例,选择指示克里金方法、序贯指示建模方法及多点地质统计学方法进行曲流河储层建模的比较研究。通过比较决定河流相的储层建模的优选方法,更好的服务于油田生产。从建立的模型效果看,指示克里金方法建立的模型砂体连片性最好,但存在明显的平滑效应,表现在泥岩分布面积小,呈"牛眼"状分布;序贯指示建模建立的砂体模型较有效地克服了平滑效应,弱化了泥岩分布的"牛眼"状特征,但砂体连续性最差;而多点地质统计学则较好地反应了砂体的连续性,体现了河流的分布特征,同时避免了平滑效应,建立的模型最为客观和准确。研究为河流相储层建模方法选择提供了依据,为实际油藏建立了高精度的储层地质模型。     

苏北盆地陈堡砂岩储层裂缝特征及模糊识别技术

陈堡油田陈2断块砂岩储层裂缝以水平缝和低角度缝为主,裂缝发育密度受岩性、厚度、埋藏深度和构造位置影响比较明显.粉砂岩中裂缝密度最大,薄砂层中裂缝密度比厚砂层大,浅部地层裂缝密度比深部地层大,鼻状构造高点处裂缝最发育.水平缝和低角度缝在声波时差、微侧向和微电极曲线上具有一定响应,建立了响应模型,利用模糊数学方法建立了裂缝识别体系,初步实现了裂缝的定量解释.     

射孔完井高压气层出砂三维预测方法

针对射孔完井高压气层地层出砂问题,根据有效应力定律,建立了三维应力场弹塑性地层出砂模型,并运用弹塑性有限元方法进行求解。根据编制的计算程序,研究了射孔井筒附近应力、有效塑性应变的分布规律。研究发现,最大有效塑性应变位置是在射孔起始部位的上下端,因而是最容易出砂的位置;同时,地层压力越高、临界生产压力越低,就越不易出砂。临界生产压差是由岩石性质、流体性质、地应力、地层压力等条件综合确定的。尽量维持较高且稳定的地层压力和采用合理的油井生产制度,可以减少出砂量。模型适用于不同地应力条件、不同几何参数与射孔方案、不同岩石和流体参数等条件下射孔完井的气层出砂预测。     

孤东油田稠油开采配套技术及应用

孤东稠油油藏具有油层埋藏浅，泥质粘土含理高，油层岩石胶结疏松等特点，粘度分布范围宽，开采过程中出砂严重，断块分布零散，开采难度大，结合稠油油藏特点和开采中存在的难点，综合配套油层保护，防砂，降粘和机采等工艺，提高稠开发效果。     

The Critical Pressure Difference Prediction of Sand Production in Deepwater Sandstone Gas Reservoirs

Sand production in deepwater gas fields can cause great harm, so it is vital to determine a reasonable production system. At present the prediction models of critical pressure difference of sand production in oil-gas wells are numerous, but among them there is no prediction model that aims at deepwater gas fields that the mining environment of high risks. The authors carried out a lot of experiments with real rock cores to simulate sand production in gas wells by using a set of self-developed radial displacement experimental devices. During experimenting they measured critical flow rates and critical pressure differences when sand production happened, and calculated the critical pressure differences of sand production under the condition of actual reservoirs. Comparing the results of the experiments with that of multiple sanding prediction models, the most suitable model for gas reservoirs was determined. Through doing error analysis and coefficient modification on the model, a simple and effective method was ultimately formed to predict the critical production pressure difference of gas wells. The research results showed that for gas fields if the production pressure difference was controlled within 0.4 times of the uniaxial compressive strength, sand production could be effectively prevented, and the prediction error could be controlled within 10%. This technique has been successfully applied in one deepwater gas field in the South China Sea areas, which guided the selection of sand control method and the design of production pressure difference, thereby ensuring reasonable and efficient mining of this gas field.     

海上疏松砂岩油藏出砂预测模型及应用

准确预测出砂对于合理选择油气井防砂措施以及平台除砂工艺具有重要意义。利用结构渗流力学及变形耦合的基本原理,建立了应力场和渗流场耦合作用的疏松砂岩三维出砂预测分析模型,运用大型有限元软件进行了求解,并与现场实际结果进行了对比分析。研究认为:地层压力变化,引起射孔孔道及井筒周围岩石应力场与渗流场重新分布,且相互作用影响,是砂岩出砂主要因素;射孔孔道是储层出砂敏感部位;生产制度改变引起地层参数变化,亦是诱发出砂的重要因素。模拟结果与现场实际生产情况相吻合,对现场油气井出砂预测与防砂工艺具有一定的指导意义。