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。     

疏松砂岩油层防砂机理物理模拟

为了优选疏松砂岩油层的防砂方法,提高注水开发过程中的防砂效果,进行了防砂机理物理模拟.模拟结果表明,砾石层防砂物理模拟压力高于15MPa时,细砾石层渗透率明显好于粗砾石层,砾石层挡砂过程中的渗透率降低与砾石和地层砂的粒度中值比、流体的粘度、累积产液量等有关,当砾石和地层砂的粒度中值比大于15时,砾石层不起挡砂作用.经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管具有高渗透能力和低过滤精度的特点,对高泥质含量或细地层砂的地层不适应,而金属棉滤砂管挡砂精度高,具有一定的自疏通能力.绕丝管防砂模拟中,挤压砾石充填炮眼,能够大幅度提高炮眼的渗透率,增加油井产能.因此,选择合理的砾石和地层砂粒度中值比是砾石充填防砂工艺的关键,金属棉滤砂管防砂优于经纬网金属布滤砂管和斜网金属布滤砂管,井筒内安装有绕丝管样件时,炮眼充填物的渗透率是影响油井产能的关键.     

渤海蓬莱油田防砂历程及机理研究

蓬莱油田是中国海域目前发现的最大一个油田,属于疏松砂岩,原油较稠,是渤海油田最具代表性的
油田之一。文章以蓬莱油田为例,统计分析该油田自投产至今采用过的各种防砂方式的效果,分析防砂失效率和
失效机理。膨胀筛管的结构强度较弱,在下入或是膨胀过程中容易产生破坏,不适合应用在类似于蓬莱油田这种
埋深浅、地层出砂严重的油田;裸眼＋优质筛管独立防砂这种完井方式不适合应用在类似于蓬莱油田这种地层砂
不均质性强和泥质含量较高的油田;压裂充填防砂应用在中高孔渗储层时,可以解除近井地带的污染,减小表皮因
子,达到增加油气井产量的目的,同时提高泵入砂量,提高充填系数,从而达到增强防砂效果,延长油井寿命的目
的;鉴于压裂充填防砂在蓬莱油田的成功应用,压裂充填防砂可以大规模应用于疏松砂岩稠油油藏开发,值得在渤
海其它类似油田推广应用。     

筛管防砂效果评价系统研制与试验

在油气田开发过程中,随着生产进行往往容易出现防砂筛管堵塞破损导致的井底出砂躺井,严重缩短了油井的生产寿命。该文介绍了以国内海上某疏松砂岩油田为研究对象,建立的一套利用试验手段评价筛管防砂介质防砂效果的装置系统,可以有效地评价疏松砂岩油田不同防砂工艺与防砂筛管防砂介质的防砂效果。该系统设计充分考虑了地层出砂程度、生产压差大小和地层温度变化因素,主要由试验主体装置、加砂控制系统、恒压恒速动力系统及温控调节系统等组成,可满足油田开发完井防砂工艺评价优选的要求。     

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。     

自源闭式能量补充井水源层防砂参数研究

E油田为新近投产的疏松砂岩稠油油田,原油物性较差,鉴于储层连通性差,地层能量补充较慢,生产井产量递减严重等原因,以A14井作为自源闭式能量补充井,将采出水源直接注入储层,有效补充地层能量。通过对水源层防砂方式及防砂参数的优选,并通过室内防砂效果评价实验进行验证。结果表明,自源闭式能量补充井水源层采取砾石充填防砂方式后,产出颗粒少,充填40/50目陶粒与水源层地层砂的匹配性较好,能够达到很好的防砂效果。     

松砂岩稠油油藏防砂参数优选试验研究

针对渤海海域疏松砂岩稠油油藏放大防砂参数、提高油井产能的现实要求,通过试验的方法对砾石充填及金属网布优质筛管防砂方式不同防砂参数下的出砂规律进行了研究,并进行了适度出砂条件下防砂参数的优选评价.结果表明,当出砂量控制在0.5‰以内时,可放大编织网优质筛管的防砂参数到d50(砂粒粒度中值)的1.32倍;砾石尺寸的设计可适...     

一种注水井防砂挡砂装置的研制

针对疏松砂岩油藏注水井出砂日益增多的现象,研制开发了一种注水井防砂挡砂装置。这种装置采取上、下挡砂器和金属毡防砂管相结合的方式将地层出砂阻挡在油层部位,防止地层出砂砂埋注水管柱,同时将地层出砂限制在油层部位,形成自充填挡砂层,提高了防砂效果。SDS23-8注水井下入带有防砂挡砂装置的空心分层注水管实施分2层注水,各层配注量均为20m3/d,管柱一次下井成功。目前该井吸水正常,注水压力5.5MPa,上、下层注水量分别为23.16m3/d和19.91m3/d,能顺利实现分层注水,各层注水量稳定,达到了分层注水要求。     

南海东部疏松砂岩油藏防砂历程研究及展望

南海E油田属于典型的疏松砂岩稠油油藏,开发过程中出砂风险高。文章以E油田为例,统计了该油田采用的各种防砂方式及其效果,分析防砂失效原因和机理。防砂效果分析表明,砾石充填防砂方式的防砂效果优于优质筛管独立防砂,产量递减率也慢于简易防砂,因此砾石充填防砂更适用于E油田这种泥质含量高、疏松砂岩稠油油藏;为进一步提高油气田产量,推荐油田使用压裂充填防砂,可进一步打开地层,减小表皮系数,并有效防砂。另一方面,针对长水平井或多分支井,可推荐使用新型防砂筛管,提高防砂有效期。     

适度出砂井产能评价及影响因素分析

在考虑疏松砂岩稠油油田出砂和防砂生产利弊的基础上,通过适度出砂生产,使油井产能在一定程度得到提高。在推导出出砂带表皮系数模型和防砂表皮系数模型的基础上,建立适度出砂井产能评价模型,并对产能影响因素进行了敏感性分析。研究结果表明,产能随出砂带半径及渗透率的增大而提高,随着环空堆积砂厚度的增加和渗透率的降低而降低。与厚度相比,出砂带和环空堆积砂的渗透率对产能的影响更为明显。现场应用表明,不同防砂方式及防砂参数对适度出砂井的产能影响较大,应根据储层岩石粒度组成、泥质含量和矿物组分等多种因素选择合适的防砂方式及防砂参数,以期最大程度地提高油井产能。     

疏松砂岩油藏出砂机理微观可视化实验研究

针对出砂机理宏观实验研究中存在的问题,研制了疏松砂岩稠油油藏出砂机理研究的微观可视化实验装置,采用渤海疏松砂岩典型储层的粒度分布和油田实际挡砂参数,进行了疏松砂岩稠油油藏出砂机理的微观可视化实验研究。结果表明:出砂提高渗透率的程度与驱替压差、地层砂粒度、挡砂筛网尺寸有关。粒度越均匀,分级出砂范围就越窄,出砂阶段越集中;若粒度均匀程度较差,则分级出砂范围就越宽,出砂随驱替压差和挡砂精度的变化也越明显。     

The Optimization of Sand Control Completion in Bohai Bay

Abstract

The application of moderate sand control technology in the area of Bohai Bay has achieved significant success in recent years, but the problems that some wells receive high sand production rate and the sand is uncontrollable still exist. As a result, how to choose a reasonable way of sand control becomes urgent when it comes to field work. Analyzing the design basis of domestic and international sand control method and combining with an indoor large-scale model experiment of sand production, the authors proposes the theoretical basis for the selection of moderate sand control technique: three main parameters as uniformity coefficient (UC), shale content (Vsh), and water swelling property of clay mineral. The design of sand retention precision is mainly according to median grain diameter (D₅₀) of formation sand. On the basis of analyzing the reservoir characteristics and evaluating the productivity under different sand control methods for the typical oil fields in Bohai Bay, the authors present selection criteria of sand control methods for the application of moderate sand control techniques in Bohai Bay, and build a corresponding selection chart. This chart has been applied in the sand control design of Ken Li (KL) oil field in Bohai Bay and has been proved reasonable after indoor test, which shows that this chart can be used in field.     

疏松砂岩油藏出砂应力敏感实验研究

为研究疏松砂岩储层应力敏感特征,模拟出砂对储层渗透性的影响,制作了全直径人造疏松砂岩油藏岩心,利用研制的疏松砂岩油藏应力敏感测试实验装置,采用不同驱替压差和驱动流速,模拟研究储层不出砂及出砂情况下储层渗透率和相对渗透率的变化规律。实验结果表明,疏松砂岩储层具有较大的压实空间,当轴向压缩率超过2%以后,渗透率的下降幅度均超过50%;在轴向压缩率范围内,两相共流区均从55%降低到20%,但在同样的轴向压缩率下,出砂会降低两相共流区的缩减速度。研究表明,疏松砂岩储层渗透率具有较强的应力敏感特征,适度出砂可以减小渗透率的降幅,降低油水两相共渗区的缩减速度,在一定程度上有助于保持油井产能。      

压裂防砂技术在南堡35-2油田大斜度井的应用

南堡35-2油田明化镇组储层为中高孔、中高渗疏松砂岩稠油油藏,需要压裂防砂来实现增产和防砂。根据端部脱砂压裂的原理,并结合南堡35-2油田A16井明化镇组储层特点,优选出适合该井压裂防砂的清洁压裂液、支撑剂和工具,针对井斜大的特点优化了压裂防砂工艺,采用一趟管柱对明化镇1油组和0油组成功进行了压裂防砂施工。压后油井产液量提高明显,且不出砂,证明压裂防砂达到了增产和防砂的双重作用,是开发疏松砂岩稠油油藏的一项进攻性措施。     

水平井砾石充填SLCH防砂工艺矿场试验

砾石充填是适用于疏松砂岩油藏水平井的一种较好的防砂方法，但由于在充填过程中水平段容易形成砂桥导致防砂失败，长期以来在中国缺乏成功的矿场应用实践。介绍了水平井砾石充填SLCH防砂工艺，详细阐述了该工艺的基本原理、防砂管柱结构、施工流程、施工参数和矿场试验情况。矿场试验证实，SLCH防砂工艺能够较好地应用于疏松砂岩油藏水平井防砂，具有良好的推广应用前景。     

涩北气田砾石充填防砂技术参数的求取

通过室内大型模拟试验研究,利用全尺寸井眼出砂模拟试验装置,开展了涩北气田疏松砂岩气藏进行不同防砂方式及不同防砂管参数下的防砂模拟试验,评价了不同防砂方式的优缺点及对该气田的适用性,并对砾石尺寸和充填厚度等参数对防砂效果的影响进行了模拟试验,为优选适合该气田的防砂方式以及优化设计高压充填参数提供了依据。     

深水Akpo油田防砂方案设计

Akpo油田位于尼日利亚1 150～1 750m深水区,开发环境恶劣,出砂可能性研究、防砂方式选择及精度设计至关重要.为此,对Akpo油田多种出砂可能性和临界压差预测结果进行了对比分析:一是采用神经网络技术,预测出未取心储层的粒度特征值;二是根据粒度和泥质质量分数特性,利用中国石油大学(北京)和Tiffen方法,对该油...     

疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采携砂计算模型

针对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式下的压力及产量的求解问题,以水平井适度出砂生产过程中沿油藏到水平井生产段井筒为研究对象,采用现场工程法建立了出砂特征参数分析模型,在常规水平井筒压降求解公式基础上,进一步推导建立了携砂开采情况下水平井筒变质量流压降计算模型,联立了水平井向井流动态关系耦合求解模型,进行了实例计算分析,得到了井筒压降、流量及含砂浓度等重要参数的特征曲线,给出了水平段上沿程各流体参数非均匀变化规律,指出实际生产评价中应依据流量及浓度参数值计算水平井筒生产段上的危险沉砂点。该研究对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式最终产能评价及实际应用中的参数选择有指导意义。     

永66断块水平井防砂及配套完井工艺技术

永安油田永66块油藏为疏松砂岩油藏，它具有胶结疏松，出砂严重的特点。对该断块实施水平井防砂及配套工艺技术，取得了明显的经济效益。介绍了水平井防砂工艺技术的原理，防砂管柱的结构，以及针对该断块油藏地质特点实施的射孔技术、油层保护技术、挤注工艺。     

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。