塔里木东河油田出砂动态预测研究

塔里木东河油田属超深砂岩油藏, 储集层岩石压实作用好, 开发初期预测为不出砂, 因此在油田开发时没有采取任何防砂措施。但在开发过程中, 由于压力下降和含水率上升, 岩石的应力状况及胶结状态都发生了变化, 油井出砂日益严重。分析了塔里木东河油田投入开发后出砂的主要影响因素, 对传统的出砂预测公式引入了地层压力亏空因子和含水率因子2 个修正项, 用修正后的组合模量公式与斯伦贝谢法公式动态地对该油田的3 口典型出砂井进行计算和分析, 结果与油田实际情况吻合。此动态出砂预测法对其他砂岩油藏也有一定参考价值。     

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。     

油层出砂预测

油气井的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。随着井底流压降至某一临界值，岩石骨架开始出现屈服。屈服带随出砂量的增加沿井径向外扩张。针对绥中36-1油田疏松砂岩油藏建立出砂预测模型，计算出砂量，在实际应用中取得了较好的效果。     

永8断块出砂预测及防砂技术的应用

永8断块是1999年总公司重点产能建设区块。该断块油藏地层胶结疏松，各层均存在出砂倾向，是典型的稠油出砂油藏。地层出砂造成油水井不能正常生产。为了保证该区块的正常开发，对该断块的出砂机理、出砂预测、储层及流体等方面进行研究，对防砂技术进行了优化，3年来共应用绕丝筛管砾石充填、金属毡滤砂管、脲醛树脂等防砂工艺施工24井次，累积增油131．268kt，保证了区块正常生产。     

油气田出砂预测方法

本文概述了油气田出砂预测方法的发展过程，出砂机理及目前使用的出砂预测方法，并提出了一个出砂预测系统以减少单一出砂预测方法的预测结果的不确定性。     

出砂预测技术进展

综合评述目前国内外油气井出砂预测技术进展，介绍国外出砂预测技术研究的动向及成果，并分析这些技术的优缺点及其适应性，在研究应用方面提出了建议。     

油井出砂经验分析方法在Statfjord油田的应用

根据Statfjord油田油井的出砂情况,出砂原因可以阐述为两种:一是对砂岩的剪切破坏;二是油井产液量.研究成果表明,对大多数产油层而言,地层出砂会限制油井的产量,在油田开发后期,为确保高采收油率,防砂是必要的.     

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。     

复杂条件下疏松砂岩油藏动态出砂预测研究

静态出砂预测没有考虑地层压力、含水饱和度和地层温度等变化对出砂临界条件的影响,导致开发过程中出砂预测结果与实际偏差较大。为了研究动态因素对出砂条件的影响规律,根据试验结果拟合岩石强度含水饱和度的变化规律,含水饱和度由0.15变为0.50时,储层岩石强度下降幅度可达60%左右;考虑地层压力下降对近井地应力的影响,以及温度变化导致的储层热应力改变,建立了稠油热采储层动态出砂临界条件的预测方法。渤海油田注多元热流体油井数据分析表明,储层出砂临界压差随着地层压力下降和温度升高以类似于指数式规律降低,在早期变化较快,然后下降速度逐步变缓;出砂临界压差随含水饱和度和含水率的升高以接近线性的规律降低。研究表明,注热开采稠油油藏出砂风险最大的时期为注热—焖井—生产的转换阶段,即转生产的初期,此时应逐步缓慢提高产量到正常产量。      

苏丹PAL油田出砂预测研究

利用现场多种资料对PAL油田主力油层进行了出砂预测综合研究——包括声波时差法、孔隙度法、出砂指数法、组合模量法,临界生产压差方法等,得出该油田主力油层在初期正常生产条件下出砂轻微,在适当时机应进行防砂完井的结论,同时建立了各井的临界生产压差剖面。将各种方法的预测结果与DST、油井短期/长期测试资料进行对比,建立了符合PAL油田出砂模式判识的指标。研究结果为今后本区块及附近区块油井出砂界定,提供准确的量化依据,还可为同类油田的开发提供良好的借鉴和参考。     

水驱油田含水率预测方法研究及拓展

在新型油相相对渗透率曲线的基础上,结合物质平衡方程和Welge方程,导出了一种新型含水率预测模型,并在一定条件下可转化得到Logistic模型。新型含水率预测模型中待定系数与开发动态和地质静态参数变化关系明确,使得许多控水措施更具理论支持。同时,针对目前已有油水相渗曲线与Welge方程结合还无法得到Logistic模型、Goempertz模型以及Usher模型的问题,以及新模型推理过程中要保持开井数不变等条件限制,提出了联解法和直接法建立含水率预测模型。通过两种方法拓展,使得含水率预测模型丰富、多样,能够完全满足描述复杂多样的油田含水率与时间变化过程。后经实例应用,效果较好,值得其他油田借鉴。     

利用地震分频处理技术预测河流相储层——基于精细储层预测调整海上高含水油田开发方案实例

CR油田是经历了33年生产历史的海上老油田,目前已进入特高含水期,采出程度超过40%。对该油田进行综合评价,确定其剩余潜力,对海上同类油田开发有借鉴意义。CR油田主力油层段是河流相沉积,且砂岩厚度远小于地震分辨能力,因此采用分频处理技术研究储层分布特征。该技术采用高次连续的边部衰减函数来拟合地震离散数据,解决了短时窗频谱分析的关键问题,在保证灵敏度的同时,成功避免了吉布斯效应。处理结果清晰显示出了河道砂岩体的走向和相互关系;同时结合岩心分析结果进行了储层沉积微相研究。将这些成果用于精细储层地质建模并结合生产历史拟合开展数值模拟研究,在剩余油分布预测和增产措施优化分析方面取得了较好的效果。精细储层预测对于海上老油田开发方案调整非常重要,关键是预测目标要明确,对储层目标体特征的认识要清楚,技术方法选择要得当。