疏松砂岩油藏中射孔井的出砂模拟研究

疏松砂岩油藏普遍面临出砂问题,地层应力条件和储层强度是影响出砂最重要的地质条件.分析近井围岩应力分布和射孔孔眼应力分布,进而建立地层出砂预测模型,考虑射孔方位的影响,绘制地层出砂趋势的风险等级划分图版.     

不同物性的储层砂岩出砂力学响应分析

储层砂岩是由砂岩颗粒胶结而成的沉积岩,同一区域的物性特征不尽相同,油藏开采时的地层响应和出砂也会有差异.以2种不同的储层砂岩为研究对象,基于柱坐标系的三维颗粒流数值模型,模拟射孔围压和油藏流速一定时的砂岩宏细观力学响应,分析出砂的发生和发展过程.砂岩的宏观应力曲线表明砂岩颗粒间的弱胶结性越弱,胶结物质含量越少,砂岩越容易屈服破坏,出砂越容易.砂岩的黏结应力分布同样说明储层的砂岩颗粒越小、胶结含量和胶结程度越小,离散的颗粒越多,颗粒接触上的受力越大,砂岩破坏越严重,出砂的几率越大;同时,颗粒的位移和旋转也说明胶结物质对储层砂岩力学特性和出砂的影响较大,与上述研究成果一致.储层开采中,不同物性的储层砂岩力学响应不同,出砂特性有差异,需要针对实际的储层物性和赋存环境,采用适宜的出砂预测方法和防砂手段.     

综合防砂技术在超稠油开发中的应用

曙一区兴隆台油层为疏松砂岩超稠油油藏,以中细砂岩为主,为稠油胶结,胶结方式较为疏松,油井出砂情况严重,进而导致套坏,造成油井无法正常生产.为了有效解决油井出砂问题,研究了从钻完井、射孔到生产的一套综合防砂技术.现场应用证明,该技术有效地解决了油藏出砂问题,对同类油藏的开发具有指导意义.     

八面河油田疏松砂岩油藏出砂与防砂机理探讨

八面河油田属疏松砂岩油藏 ,由于油藏压实作用差 ,胶结疏松、胶结构中粘土矿物含量多 ,加上原油粘度高 ,造成油井出砂严重 ,绝大部分油水井不防砂无法生产。文章从储层特征和开发工艺技术分析入手 ,得出了疏松砂岩出砂的砂粒中包括四个方面的颗粒 :渗流砂出砂 ,含量为3 -4 % ;弱胶结附着的颗粒出砂 ,主要粒径为<37mm ;储层骨架颗粒破坏型出砂 ;砂穴崩落型出砂 ,同时文章还对八面河油田防砂工艺进行了探讨 ,并提出了相应的改进措施。     

井眼倾斜角和倾斜方位对裸眼完井地层出砂的影响

结合等效塑性应变准则定量地研究了井眼倾斜角和倾斜方位对裸眼完井砂岩油藏出砂的影响.计算结果表明,在一定的应力和地层条件下,井斜角在0～45°时,随着井斜角的增加,井壁内的塑性应变最大值和塑性区范围都不断增加,出砂的趋势增大;当井斜角在45°～90°时,随着井斜角的增加,井眼内最大塑性应变逐渐减小,出砂趋势减小.井斜角相同,但井眼倾斜方位不同的井,井壁内产生塑性变形的区域不同,塑性变形的程度也不同,从防砂的角度,井眼,尤其水平井眼应该沿原地最小水平主应力方向,或尽可能靠近最小主应力方向.     

压裂防砂技术在曙三区杜家台油藏的应用

针对曙三区杜家台油藏易出砂的特点,从地质、开发因素方面对影响油藏出砂的原因进行分析,并结合压裂防砂技术的机理,对研究区采用压裂防砂措施进行防砂.现场应用效果表明:压裂防砂技术不仅可以有效地减缓地层出砂的速度,增加单井产能,而且可以减少因出砂导致的管理工作量,降低生产成本,改善油藏开发效果.     

疏松砂岩临界出砂压差的计算方法研究及应用

提高气田开采速度与控制地层出砂之间的矛盾已逐渐成为困扰疏松砂岩气田开发的主要问题之一.准确预测气层出砂的临界生产压差,以此作为气井配产的重要依据之一,对气井测试及开采具有重要的现实意义.对疏松砂岩气田的出砂机理进行了全面分析,利用测井资料计算岩石力学参数,并运用Mohr-Coulomb破坏准则计算气井出砂的临界生产压差.通过对比S气田多口气井实际出砂生产压差与计算的临界出砂生产压差,其符合程度较高,表明该方法合理,对疏松砂岩气田合理生产压差的确定具有指导意义.     

海上油田疏松砂岩适度出砂应用技术研究

针对我国近海油田多为疏松砂岩稠油油藏的情况,在常规防砂和出砂冷采的基础上,提出适度出砂开采。论述海上油田适度出砂开采技术的原理及增产机理,以及适合适度出砂开采方式的油藏条件与生产阶段。分析海上油田适度出砂技术关键点＂度＂的确定依据,给出4种不同平台产出砂处理模式的允许含砂量,讨论海上油田适度出砂技术实施过程中应该注意和解决的关键问题。     

适度出砂在NB35-2稠油油田应用探索

针对通过一定量的出砂来大幅度提高油井产能及一次采收率的问题,开展了从防砂机理上对现场应用的完井方式进行剖析对比,优选完井方式的研究.研究中使用了砾石充填和优质筛管防砂的完井方式,并以典型的稠油油藏NB35-2油田为例,对砾石充填、金属编织网布筛管和金属棉筛管完井方式的矿场防砂效果进行了对比性研究,得出裸眼金属棉筛管完井方式更适合油田实现适度出砂技术的应用,且在保证金属棉筛管强度的基础上,适当增加筛孔上"微孔"和"中大孔"数量,增大生产压差,将地层微粒有效、有序产出,改善近井地带地层的渗透能力,达到提高产能的目的.此研究为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实例依据,同时对类似稠油油藏开发具有一定的借鉴意义.     

适度出砂对储层物性影响的室内评价方法研究

适度出砂是通过优化产量和油井的产能在防砂生产和出砂生产之间确定最优的生产策略.适度出砂对储层物性有很大影响.以渤海胶结疏松的稠油油藏为例,提出了适度出砂提高单井产量的开采方式,并开展了室内实验研究.在调研国内外出砂模拟实验的基础上,利用现有的实验装置,以适度出砂原理为理论基础,与现场实际生产相结合,开展了人造岩芯制作,采用筛析法和直接出地层砂法进行了适度出砂对储层物性影响的室内实验研究.对渤海稠油油藏出砂油井的科学生产和管理具有一定的指导意义.     

春晓气田水平井防砂技术应用分析

水平井完井的核心问题是选择裸眼段的完井方式。对于出砂井,目前普遍使用裸眼下入优质筛管简易防砂及裸眼下入优质筛管砾石充填防砂的方式。影响地层出砂的因素大致可为地质因素、开采因素和完井因素等。确定水平井防砂技术参数时需考虑防砂精度、筛管尺寸、筛管材质、筛管下入及受力情况等。     

南黄海辐射沙脊群粉质砂土液化后大变形特性试验研究

采用英国GDS动力三轴试验系统,针对南黄海辐射沙脊群粉质砂土,进行了不同相对密度、不同加载频率及不同固结比条件下的循环三轴试验,并在试样达到液化控制标准后进行固结不排水单调剪切试验,进一步探讨粉质砂土液化后大变形特性。结果表明：试样在动力三轴试验过程中达到液化控制标准并固结排水后,在整个单调剪切过程中,一直呈现出应变硬化的特性,产生很小的正孔隙水压力后,孔隙水压力向负的方向发展,试样始终处于剪胀状态,并最终达到稳定。     

水溶性聚合物强化砂土剪切强度及机理研究

针对加大砂土强度的问题,采用水溶性聚合物对其进行改良,对不同砂土干密度、固化剂含量及养护时间的改良砂土进行了直接剪切试验,并对其黏聚力及内摩擦角进行分析。结果表明：水溶性聚合物改良的砂土剪切强度得到一定程度地提高,这是由于水溶性聚合物加固砂土试样,形成包裹颗粒并相互联系的弹性黏膜,从而增加了土体强度;当养护时间一定时,改良砂土的剪切强度随着固化剂含量增加而上升,试样黏聚力最高可达183.52 kPa;当固化剂含量一定时,改良砂土的剪切强度随着养护时间增加而增加,试样黏聚力最高可达200.19 kPa;剪切强度的大小与固化剂含量、养护时间、试样干密度大小呈正相关。水溶性聚合物溶液在砂土中形成的弹性黏膜包裹砂粒,填充砂土空隙,进而增强土颗粒间的相互作用,改善砂土的工程特性。     

剑麻纤维/砂土复合材料三轴剪切强度特性

为改善砂土的抗剪强度特性,针对剑麻纤维加筋砂土复合材料,通过一系列不固结不排水三轴试验,对不同纤维掺量、纤维长度和砂土干密度条件下剑麻纤维/砂土复合材料的剪切强度特性进行深入研究,并对剑麻纤维加筋机制进行分析。试验结果表明：复合材料中纤维相对含量改变时,初始刚度变化不大;适量的纤维掺量和纤维长度可以在砂体内形成三维网状结构,对比未加筋试样黏聚力显著提高,表明纤维加筋可有效提高砂土的抗剪强度;由于密度增加使得剪切过程中纤维与砂颗粒间的咬合和滑动摩擦力增加使复合材料抗剪强度显著提高;围压增加纤维与砂土界面有效接触面积导致砂土抗剪强度与峰值偏应力明显增强。采用剑麻纤维加筋砂土可增强砂土间界面作用力,明显改善砂土抗剪强度特性。     

流体流动和岩石变形耦合对井壁稳定性的影响

无论是过平衡钻井，还是欠平衡钻井过程，都可能导致井周围地层孔压力改变，这样就使我们通过假定地层孔隙压力恒定而得到的井周应力分布和地层的安全钻井液密度范围与实际偏离。滤饼质量直接影响到井周围流体流动的情况和井壁附近地层的孔隙压力。定量地计算分析了滤饼质量和流体流动对井周地层径向应力、周向应力、轴向应力和剪应力的影响，结果表明，一方面，随着滤饼质量的提高，井筒内流体在正压盖下向地层中流动的能力和程度逐渐减小，井壁地层孔隙压力逐渐趋原始地层孔隙压力，井壁岩石所受到的径向应力逐渐增大，井壁的稳定性逐渐变好；另一方面，地层颗粒间的接触应力逐渐增大，岩石抵抗性破裂的能力增强，地层的破裂压力提高，井壁稳定性变好。滤饼质量好坏对代渗透地层的影响尤其显。     

高黏原油和石英砂复配体系中水合物生成实验研究

在油井开采原油时,会产生伴生气,而在高压和低温环境中会生成天然气水合物,进而堵塞运输管道,因此研究油砂体系（含原油的体系）和纯石英砂体系（不含原油的体系）中水合物生成情况具有重要意义。在初始压力为4.00、6.00、8.00 MPa,石英砂粒径为20、30、60、80目,温度恒定的条件下,研究了油砂体系和纯石英砂体系中甲烷水合物的生成情况以及最终耗气量。结果表明,在初始压力相同的油砂体系中,石英砂粒径越小,水合物生成诱导期越短,水合物生成速率越大。研究石英砂粒径对水合物生成最终耗气量的影响发现,随着石英砂粒径的减小,耗气量先增加后减少,当石英砂粒径为60目时,耗气量达到最大,其值为0.19 mol。同时,对油砂体系和纯石英砂体系中水合物生成情况进行了对比。结果表明,由于两种体系中都存在SDS（十二烷基硫酸钠）溶液,因此水合物生成速率相差不大;在石英砂粒径相同的条件下,油砂体系中最终耗气量小于纯石英砂体系中的最终耗气量,这说明原油对水合物生成具有抑制作用。在油砂体系中,压力越大,越有利于水合物的生成。     

预测水平井产能与出砂量的一种新方法

本文用数值法求解描述水平井流动状态的偏微分方程。获得储油层中各节点的压力分布和三个方向上的速度分布，从而计算水平井的理想产能。并建立了储层中砂浓度的场模型，由此预测出砂井的出砂量。     

树脂固砂技术在克拉玛依五一区、二区的应用

主要针对克拉玛依油田五一区、二区油水井出砂严重的问题开展调查研究,通过对五一区、二区近年来的防砂工艺的分析,树脂固砂剂能较好地解决油田开发后期高含水、大量出砂油水井的防砂、固砂难题。在五一区、二区20口油井和3口水井中应用树脂固砂剂固砂,工艺成功率100%,有效率52%,固砂施工后油井减产量和注水井减注量均很小,有8口油井增产,有效期最长的达到500 d,投入产值比为1：2.7。同时对于树脂固砂难以解决的地层坍塌和细粉砂防砂,结合实际情况提出了一些建议。     

浅析八面河油田稠油热采井出砂原因及对策

对八面河油田近年来的稠油热采井出砂情况统计分析认为,热采后出砂主要受防砂时间及方式、生产参数、热采轮次、出砂史的影响,放喷过程中压力下降快、下泵生产后动液面下降快等是其主要的表现特征。预防出砂,重点在于实施热采前的防砂处理和热采过程中的产生参数控制。