压裂气井出砂临界产量确定方法研究

压裂气井在生产过程中,如果配产不合理将会导致出砂,引起产能下降,最终影响压裂效果。以往建立的压裂气井裂缝出砂临界产量公式没有考虑裂缝闭合压力的作用。综合考虑闭合压力、生产压差、支撑剂的类型以及裂缝的几何形态等对气井裂缝出砂的影响,通过对支撑剂受力分析,对以往的临界产量公式进行了改进,推导出了新的裂缝出砂临界产量公式,并对影响因素进行了分析,为防止压裂气井出砂提供了依据。图1参8     

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。     

出砂抽油井合理产量的确定

1.砂粒在静液中的自由沉降 砂粒在井筒流体中的运动方式与流体的冲击速度有关。当流体流动速度小于砂粒的自由沉降末速时,砂粒表现为沉降运动;当流体流动速度大子砂粒的自由沉降末速时,砂粒表现为上升运动;当流体流动速度等于砂粒的自由沉降末速时,砂粒处于悬浮状态。因而可将砂粒自由沉降作为研究的出发点,并将砂粒的自由沉降末速作为流体携砂能力的临界点。     

气井临界出砂产量模型研究

天然气在开采过程中常常由于产量过大造成出砂 ,不同的储层具有不同的临界出砂产量 ;本文通过岩石力学及断裂力学的相关知识 ,对岩石的受力状况进行了分析 ,经过严格的数学推导 ,得出了岩石发生破坏时 ,多孔介质中的孔隙压力与井底流压之间的关系 ;并结合试井产能公式 ( μZ) -p及的关系图推导出了达西与非达西两种流动状况下气井的临界出砂产量公式 ;此外 ,文中还对公式在使用中应注意的问题进行了说明。这些公式的推导必将对纠正目前普遍存在的盲目追求产量的误区产生深远的影响     

疏松砂岩出砂机理与出砂临界压差计算方法研究

涩北气田由于成岩程度差、岩性疏松,在气田开采过程中极易出砂,并且伴随着地层出水,地层的出砂将逐渐加剧。合理的防砂策略是控制生产压差,实施主动防砂。本文从疏松砂岩储层岩石成分、出砂的力学-化学机理等角度,结合对岩石内聚力强度影响因素的实验数据分析,建立了新的气井出砂临界生产压差计算方法,新模型以常规理论解析模型为基础,根据实验数据的回归,引入随含水饱和度而变化的岩石强度计算模型。对比现场出砂压差实测数据,新方法的计算结果更为合理。     

通过激励出砂提高稠油产量

加拿大许多稠油油藏的产油量奇迹般增加了。这些油藏储层为疏松砂岩，孔隙度约30％，原油粘度一般在500－12000CP之间。而且，矿场实践已经证明，这些油藏中的相当一部分，不管是采用水平井生产还是采用热采方式，都几乎不可能有经济效益。回顾稠油出砂冷采机理及典型油田生产历史后，我们就会明白稠油产量为什么会这样大幅度提高。位于萨斯喀彻温的洛斯兰德（Luseland）油田稠油开发就是一个典型例子。该油田在一个小区域范围内尝试过常规开采、水平井开采和出砂冷采等多种开采方式。结果表明，激励出砂后，日产油量提高了4倍以上，平均采出程度超过11％。稠油出砂冷采之前，该油田进行了多年的常规开采，并开展了一个6口水平井的生产项目。事实上，常规开采处于边际经济状态，水平井开采是失败的。通过对其它几个项目的开采动态分析结果表明，这些稠油油藏出砂冷采井产量与费用昂贵的水平井相当。我们坚信，对油藏条件和岩石物性合适的稠油油藏来说，相对于蒸汽吞吐和水平井开采等方式，出砂冷采技术是最佳选择。     

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。     

气井裂缝出砂临界产量模型研究及应用

长庆榆林气田上古压裂气井在生产过程中，不同程度裂缝出砂，造成了极大安全风险。不同气井，压裂施工参数厦规模不同，其裂缝出砂临界产量就不相同。本文通过假设压裂裂缝中支撑荆堆积方式，取支撑剂为研究对象进行了受力分析，经过严格的数学推导，得出了气井裂缝发生破坏时．出砂临界产量与井底流压之间的关系．结合实际推导了气井裂缝出砂临界产量数学模型，并进行了应用计算。这些佘式的推导，对搞清压裂气井裂缝出砂临界产量。实现压裂气井不采取防砂措施下的合理配产有着重要的指导意义。     

气井裂缝出砂临界产量模型研究及应用

长庆榆林气田上古压裂气井在生产过程中,不同程度裂缝出砂,造成了极大安全风险。不同气井,压裂施工参数及规模不同,其裂缝出砂临界产量就不相同。本文通过假设压裂裂缝中支撑剂堆积方式,取支撑剂为研究对象进行了受力分析,经过严格的数学推导,得出了气井裂缝发生破坏时,出砂临界产量与井底流压之间的关系,结合实际推导了气井裂缝出砂临界产量教学模型,并进行了应用计算。这些公式的推导,对搞清压裂气井裂缝出砂临界产量,实现压裂气井不采取防砂措施下的合理配产有着重要的指导意义。     

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。     

毛管力与含水饱和度对岩石出砂的影响

出砂是影响油井生产能力的一个重要因素.防砂工艺技术的的原因,并判断油层出砂机制.通过室内岩心流动试验,研究了毛管力、含水饱和度对岩石出砂规律的影响.结果表明在束缚水饱和度时,毛管力对岩石表面微粒起到稳定作用;当油水同时流动时,岩石出砂临界流速随着含水饱和度的升高而下降,出砂量随着含水饱和度的增大而增大.疏松砂岩油藏开采过程中应合理设计生产工艺参数,控制含水体积分数上升,以防止油井大量出砂.     

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。     

固结砂岩气藏出砂预测方法研究

结合试验结果将固结砂岩储层简化为具有残余强度的弹脆塑性体,计算了强度参数。通过气藏孔隙压力和岩石骨架应力分布规律分析,以Bratli孔穴稳定准则为出砂判据,建立了固结砂岩储层气井裸眼完井出砂临界压差的确定准则,并利用该准则对南海某气田出砂临界压差进行了分析评价。为最大限度地提高气井产量,减少气井出砂对管壁冲蚀提出了可靠依据。     

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。     

渤中26-3油田储层出砂预测研究

分析了渤中26-3油田主力储层明化镇组的出砂机理;提出用出砂指数法、斯伦贝谢出砂指数法和声波时差法来进行出砂预测,并用测井资料计算临界生产压差。根据3种预测方法和计算模型,应用VB6．0语言编制了出砂预测软件,建立了储层出砂指数剖面图。结果表明,明化镇组储层开采过程中出砂的可能性极大。开发时应采取防砂措施。研究结果为今后该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。     

疏松砂岩出砂临界流量试验研究

疏松砂岩地层出砂的危害极大,出砂临界流量的准确确定尤为重要。利用自行研制的出砂模拟试验装置,对青海油田N21储层进行了不同流体和覆压下的小岩心出砂模拟试验。结果表明：由不同压差的流量和渗透率变化、开始出砂的时间和出砂量的多少确定了不同小层的出砂临界流量;不同流体（非极性油和地层水）的出砂临界流量有很大差别,水驱临界流量明显大于油驱临界流量,储层的应力状态对出砂临界流速有很大的影响,试验结果指导了现场生产。     

压裂参数对页岩气井产量递减典型曲线影响分析

为研究页岩气井产量与完井压裂参数之间的关系,通过对美国地质条件相似的某区块27口页岩气井产量递减典型曲线预测,获取典型曲线参数。分析了水平段长度、压裂级数、支撑剂用量、压裂液用量、总射孔数、总簇数等完井压裂参数对典型曲线中初始产气量、递减指数、递减率等的影响。结果表明:初始产气量随完井压裂参数增加而增加,但增加幅度逐渐变小;递减指数随完井压裂参数增加而增大;递减率则随完井压裂参数的增加先快速降低后缓慢降低。研究结果对国内页岩气的压裂有一定参考作用。     

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。     

毛管力与含水饱和度对岩石出砂的影响

出砂是影响油井生产能力的一个重要因素。防砂工艺技术的关键在于正确分析油层出砂的原因 ,并判断油层出砂机制。通过室内岩心流动试验 ,研究了毛管力、含水饱和度对岩石出砂规律的影响。结果表明 :在束缚水饱和度时 ,毛管力对岩石表面微粒起到稳定作用 ;当油水同时流动时 ,岩石出砂临界流速随着含水饱和度的升高而下降 ,出砂量随着含水饱和度的增大而增大。疏松砂岩油藏开采过程中应合理设计生产工艺参数 ,控制含水体积分数上升 ,以防止油井大量出砂     

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。