基于H-B强度准则的出砂风险预测方法研究与应用

随着海上弱胶结砂岩油藏的开发，储层压力衰竭以及含水等因素使得油井出砂风险随开采年限的增加而增大，因此出砂预测的精确性在油井完井方式的选择中显得尤为重要。文章引用了三维Hoek-Brown准则，考虑了储层压力衰竭对地应力的影响，通过室内清水浸泡实验得出岩石泡水后岩石强度的变化规律，总结出了一套适用于海上油田弱胶结砂岩储层的全生命周期出砂风险预测方法，并结合油田实例，绘制了弱胶结砂岩储层在整个油井生产周期中受地层压力衰竭和含水率上升影响的出砂临界生产压差版图。该出砂预测方法应用于南海文昌油田疏松砂岩储层时，预测结果与现场出砂情况吻合程度较高，根据该方法所绘制临界生产压差图版能够为油田确定合适的防砂时机、合理的防砂方式、适时调整生产压差提供理论依据。     

疏松砂岩储层出砂风险综合预测新方法及其应用

油气井出砂是疏松砂岩储层生产过程中面临的最普遍、最严重问题,储层出砂风险的准确预测是有效预防出砂现象的关键技术手段之一.油井出砂受多种因素综合影响,单项预测技术考虑因素较单一,准确度有限,缺乏直观、综合的预判结果.结合疏松砂岩储层的出砂特点,采用模糊数学理论,建立了出砂风险综合预判模型.以声波时差法、组合模量法、斯伦贝谢指数法、实验法和现场观测法等5种常用方法为评价因素集,以"出砂""可能出砂"和"不出砂"3种情况为评价集,结合各因素特点确定对应的隶属函数,采用层次分析法原理计算各因素权重模糊集,按"最大隶属原则"综合判断储层出砂风险.基于预判模型建立的疏松砂岩储层出砂风险综合预测新方法,成功指导了XF6-4油田的出砂风险预判和防砂方式选择与设计.实例应用表明,该方法考虑的因素更为综合全面,且可在方案设计时给出分析结果,对准确预判储层的出砂风险和合理选择防砂措施具有重要意义.     

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.     

通过油井产量预测生产出砂

油井出砂已经成为困扰疏松油藏生产的一个严重问题，科学有效地进行出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。文中分析了油井生产过程中的出砂机理，给出了判断出砂的临界压降模型，进而推导出临界流量模型。该模型反映近井筒压降与地层拉伸应力和黏结力变化的关系，对制定油井合理的生产制度具有一定的指导作用。     

适度出砂技术在海上疏松低渗油田适应性实验评价

南海西部×油田珠江组为大套泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩/泥质粉砂岩,泥质含量20%和伊蒙混层高达50%以上,油层渗透率23.829.1 m D,孔隙度22.3%,地层取心疏松,呈散砂状,属于低孔低渗疏松储层。油组开发过程中油井产能普遍偏低,稳产期短,易于出砂。造成油井低产的原因包括储层低渗透性以及防砂完井表皮系数的影响,为了探寻油井提产空间,解放过度防砂造成的产能下降,通过室内实验,优选了筛管挡砂精度和砾石充填尺寸,疏松低渗储层砾石充填防砂方式下,测定了防砂层渗透率,为该类储层选择合适的防砂方式进行了系列研究。     

旅大5-2油田合理生产压差确定

旅大5-2 油田生产层为疏松砂岩,胶结性差、流体携砂能力强,易出砂。科学确定生产压差,实施油井精细化管理,对于确保油井稳产,实现油田产能最大化意义重大。使用岩石力学方法确定旅大5-2 油田出砂临界生产压差,结合油藏地饱压差及油井实际生产状况研究结果,提出了旅大5-2 油田油井合理生产压差界限。     

小管径油管排砂采油工艺技术研究

跃进Ⅱ号油田储层是一套胶结疏松的砂岩,主要包括N21、N1和E31三个油藏。受油藏先天条件的制约,造成油井出砂严重,制约了油田发展。投产初期油井就开始出砂,随着开发程度的不断提高,出砂速度也不断增加,油井出砂现象日趋严重,除E31油藏油井不出砂外,N1、N21油藏的油井几乎全部出砂,而且N21油藏出砂最为严重。受出砂影响从投产以来油井免修期一直处于较低的水平。油井常因出砂严重造成砂埋油层、凡尔漏失甚至失灵、砂卡导致油井无法正常生产。本文通对大量资料的收集、整理及研究,总结分析了跃进Ⅱ号油田的出砂规律及对油井生产的影响,建立不同层系油井出砂情况数据库,通过优化设计、优选采油工艺、通过用小直径油管代替常规Ф73mm油管,减小了油流通道,增加流速,提高携砂能力,达到排砂的目的,有效的延长油井免修期。     

携排砂采油系统在大港油田的应用

携排砂采油系统是根据水力射流原理,通过特殊的井下工艺设计,将注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液的排砂采油装置,由于携排砂采油装置具有阻止地层砂沉降,可使地层砂能够顺利排出地面的功能,所以适合于西46-20等疏松砂岩油藏的油井井筒举升,可有效消除或减少有杆泵举升工艺大斜度井杆管柱偏磨以及油层出砂对油井生产的影响。通过优化井筒工艺和地面工艺配套,该技术在西46-20井的应用取得良好效果,达到了节能降耗、保持油井正常生产的目的,为大港油田疏松砂岩油藏大斜度井举升提供了有效技术手段,为一些受地表环境限制无法动用的储量区块得到开发提供了新思路。     

沙河街组疏松砂岩油藏出砂规律与开发对策

出砂是疏松砂岩油藏开采的主要矛盾。以乐安油田草13区块沙河街组油藏为例，结合疏松砂岩油藏特征及其出砂规律特点，研究了无防砂条件下合理的油井工作制度，分析了现场应用的多种防砂配套技术和螺杆泵携砂冷采工艺的开发效果。     

纤维复合压裂防砂技术研究与应用

为从根本上解决温米油田低压、中低渗油层压裂改造后支撑剂回流使地层出砂,或油层疏松开采过程中生产压差过大使地层出砂问题，减少因油层出砂造成油井的机械故障或冲砂作业工作量。从出砂、防砂机理入手，通过研究及试验优选出适合温米油层物性的纤维复合体、涂敷砂，优化压裂施工参数, 在压裂携砂液中加入适量纤维复合体，进行地层深部防砂，后期尾追涂敷砂，防止支撑剂返吐。应用结果表明，该技术适应性强，延长了油井的生产周期，并取得了较好的增产效果。     

疏松砂岩储层出砂分析测井评价新方法

渤海油田新近系疏松砂岩储层分布广泛,其显著的出砂特点为油田开发生产带来巨大风险。传统出砂分析方法受限于地应力计算精度,现场应用效果不理想。在渤海蓬莱X油田新近系疏松砂岩岩心实验数据分析基础上,利用岩石物性参数建立了对研究区适用性较好的内聚力和内摩擦角计算方法;结合疏松砂岩储层微观出砂机理分析,应用莫尔-库伦破裂理论构建了内聚力和内摩擦角相结合的测井评价临界生产压差图版。蓬莱X油田60余口井的现场应用表明,本文新方法出砂预测成功率大于80%,为现场提供了一种简单、快速进行出砂层位识别和风险分析的手段。     

确定垂直井筒携砂冷采安全生产时间的方法

携砂冷采是砂岩油藏常用的开采技术,该技术的使用大大提高了出砂油井的产油能力,确定其安全生产时间对油井的管理有重要的意义。文章以固液两相流理论为基础,结合简单的实验,对单位时间内垂直井筒中砂柱的沉积高度进行了预测,从而确定油井安全生产时间,为出砂油井的管理提供了一定的理论支持。结合一口典型井的数据进行了试算,结果与真实情况相近。     

出砂井挤水泥加砂压裂改造技术

出砂井的防砂及改造是各油气田开采工作中一个急待解决的难题,百色油田仑16－22井,仑16－27井的生产层为疏松粉砂岩地层,由于存在高渗部位,注入注水井的水形成水窜,水带砂,造成高含水,油井出砂严重,而低渗部位存在大量的残余油却采不出来。在分析研究的基础上,对两口井采取先挤水泥,然后再加砂夺裂的工艺技术措施,取得了控砂,控水和增油的效果,文中详细介绍其设计方案,施工参数,压裂液配方等。     

疏松砂岩油藏适度出砂技术完井方式优选

疏松砂岩油藏开采过程中的油井出砂是影响这类油藏开发的突出问题,目前采取的措施就是采用有效完井方式将砂完全防住,这样做由于限制了生产压差,不能充分发挥油井的生产能力,防砂措施的存在导致附加表皮增加,降低油井的产能,一旦防砂失败整个油井就要关井停产。针对这样的问题,提出了适度出砂开采技术,在此技术下优选合适的完井防砂方式,优化防砂参数就至关重要,为疏松砂岩油藏应用适度出砂技术提供依据。     

同心双管水力喷射携砂采油工艺诊断与优化系统设计及在孔店油田的应用

为提高出砂油井同心双管水力喷射携砂采油工艺方案设计的合理性,有效防止出砂油井砂粒沉积,提高油井开发效率,对同心双管水力喷射携砂采油工艺诊断与优化系统进行了探讨,通过对出砂油井生产数据、工艺设计参数进行处理分析,对油井生产工况进行诊断分析和优化设计。主要介绍了该工艺诊断与优化系统的工艺流程和关键技术,并对其在孔店油田的应用进行了介绍。应用结果表明,该系统以实现工况诊断分析和工艺参数优化的目的。     

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。     

疏松砂岩储层成岩相划分与定量表征——以准噶尔盆地东部三台油田北10井区为例

准噶尔盆地三台油田北10井区侏罗系储层发育大面积连片疏松砂岩,生产开发过程中存在出砂、携砂等问题.为研究储层出砂机理,需划分并表征疏松砂岩储层成岩相.观察岩心及铸体薄片,结合野外露头等资料,根据储层岩相形成机制及主控因素,将研究区疏松砂岩储层岩相划分为自生黏土矿物充填相、弱胶结不稳定组分溶蚀相、颗粒支撑砂砾岩相.利用常规测井数据,将变化范围较广、灵敏度较高的测井响应组合进行交会,以投点效果较好的密度-自然伽马交会组合建立定量决策模型,可为疏松砂岩储层成岩机制研究提供指导.     

南海西部低渗疏松砂岩油藏水平井合理生产压差研究

针对文昌A油田低渗疏松砂岩储层易出砂,难以确定合理生产压差的问题,运用岩石力学方法对水平井周岩石进行受力分析,结合Mohr-Coulomb、Drucker-Prager和Hoek-Brown准则进行剪切破坏判定,得到了全井段储层应力破坏理论下的临界出砂生产压差。分析井周储层孔隙内的非胶结砂粒受力情况,结合水平井产出剖面得到砂粒运移理论下的临界出砂生产压差。研究结果表明：水平井出砂受储层岩石强度、砂体粒度、井斜和产量等多方面综合影响。将研究成果应用于文昌A油田,计算12口水平井合理生产压差并配产,生产过程未监测到出砂。研究成果对同类低渗疏松砂岩油藏水平井合理生产压差研究具有一定指导意义。     

生产压差对疏松砂岩储层出砂影响规律研究

针对疏松砂岩油藏开发过程中油井出砂与提高产能之间的矛盾,在综合考虑流体渗流、储层变形或破坏等因素的基础上,基于连续介质力学理论,建立了一种流固耦合形式的疏松砂岩合理压差预测模型,并应用所开发的有限元程序模拟分析了渤海疏松砂岩油田某油井生产压差波动对砂岩储集层骨架应力和变形的影响规律,提出了适合该井区的合理压差.     

涩北气田疏松砂岩气藏出砂预测研究

涩北气田储层主要为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,属于高产气田,但由于胶结疏松,气井出砂严重,而且气井出砂在纵向上及平面上差异较大,因此开展涩北气田出砂预测研究工作,建立以生产、测井资料为依据的系统出砂预测模型,预测气井出砂程度与出砂临界生产压差。对尚未全面开发的疏松砂岩油藏区块,准确地预测最大出砂临界生产压差对防砂措施的制定至关重要。