水循环充填表皮系数研究

水循环充填在油气井防砂方面得到了广泛的应用,充填效果评价是充填施工的重要理论依据。文中从砾石充填防砂井的基本渗流规律出发,将流量的自动分配引进入近井各个阻力区,仔细剖析每个阻力区的流速变化,采用压降的形式,推导出了射孔炮眼穿出钻井污染带与未穿出时,污染带与炮眼内流动的层流表皮和紊流表皮。通过计算结果与数值解的对比,反映了本文表皮形式的合理性,可为设计水循环充填提供理论上的依据。     

射孔参数对射孔-砾石充填井表皮系数的影响分析

射孔过程对油、气井的产能影响有利有害，它既能为油气流提供通道，又可对产层造成相当的伤害。如果工艺和射孔参数选择得当，就可以使射孔对产层的伤害最小，否则将适得其反。文章在通过建立射孔-砾石充填井表皮系数计算模型的基础上，分析了射孔-砾石充填井的孔深、孔径、孔密等射孔参数对表皮系数的影响及其程度。应用此模型计算官10井的表皮系数高达13.89，对该井优化了射孔方案，经过实施深部酸化增产作业后，成功地使官10井的产量由原来的709 m3/d增加到平均6.0×10⁴m³/d。相对于压力恢复试井解释表皮系数，文中提出的射孔-砾石充填井的表皮系数计算方法具有速度快，精度较好的特点，能有效地模拟出孔深、孔径、孔密等射孔参数对其的影响。     

一种计算射孔-砾石充填井表皮系数的新方法

在前人已作的对砾石充填井压降分析的基础上，提出了新的计算公式来计算射孔-砾石充填井的压降，再通过引入普通径向流方程求解表皮系数。通过给出的实例计算，体现了孔深、孔径、孔密等不同射孔参数和地层参数对表皮系数的影响，验证了此方法的正确性与可靠性，从而提供了一种简捷而有效的计算射孔-砾石充填井表皮系数的方法，同时对准确认识地层、评价油层伤害、优化油气井的增产措施提供了有益的指导。     

一种计算射孔-砾石充填井表皮系数的新方法

在以往对砾石充填井压降分析的基础上，给出了一种以普通径向流方程为基础计算井筒附近收敛流动和射孔一砾石充填段的压降，再根据完善井与非完善井压降之间的关系，求出表皮系数的方法。通过实例计算，体现了孔深、孔径、孔密等不同射孔参数和地层参数对表皮系数的影响，验证了此方法的正确性与可靠性，同时对准确认识地层、评价油层伤害、优化油气井的增产措施提供了有益的指导。     

不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法

为给出带表皮系数水平井基本产能公式的统一形式,将流体由远处地层到井筒内所经区域划分为管外环形带、射孔压实带、射孔孔眼充填带、管内充填带等几个区域,用上述区域的特定组合来表达目前8种主流水平井完井方式所形成的附加渗流阻力区域.根据所假设的物理模型,重新推导了上述各区域层流和紊流压降及表皮系数的计算方法,并给出了水平井不同完井方式下总表皮系数和产能比的计算模型.该模型可用于任何完井方式全部渗流区域的表皮系数分析及产能比预测.通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,研究了污染带、射孔参数、充填渗透率等对水平井产能比的影响规律,并提出了提高产能比的方法.     

筛管砾石充填油井产能预测研究（Ⅰ）——基本模型

在常规套管射孔井产能预测的基础上,考虑射孔炮眼内的充填砾石、筛套环空砾石层以及筛管造成的附加表皮,建立了筛管砾石充填防砂井的产能预测模型。计算分析表明,炮眼砾石层及地层是主要压降区域,充填后砾石层的渗透率及射孔参数是影响砾石充填井产能的主要因素。     

压裂充填井产能预测的分析方法

在压裂充填井表皮因子的组成基础上，提出了压裂充填井产能预测的拟表皮系数分析方法，该方法考虑了裂缝伤害、环空砾石和射孔砾石充填对井产能的影响。运用新模型进行了实例计算和分析．结果表明该模型可满足工程需要。瓶颈裂缝可引起井产能急剧下降，压裂液滤失也对井动态有一定的负面影响。     

砾石充填的物料优选

通过控制质量和颗粒尺寸分布来改善工业砾石的质量，可以减小充填颗粒尺寸并改善控砂效果而同时又能维持最大的渗透率。本文用实例说明了以砾石尺寸和类型来估算充填砾石在一定孔隙度下的渗透率的方法。     

筛管砾石充填油井产能预测研究（II）—复杂条件下的修正

在基本产能预测模型的基础上，考虑砾石充填井的各种特殊情况对其进行了修正，这些特殊情况包括，近井污染，射孔压实，地层非均质性，井斜，多油层及自由气影响等，通过算例修正结果进行了分析。     

表皮系数异常负值原因分析

通常 ,在未采取改造措施的情况下 ,表皮系数应大于 0。而实际上 ,很多测试资料解释出的表皮系数为负值。通过对实例井进行分析 ,找出了导致未措施井表皮系数为负值的几种影响因素 ,并对测试期间抽汲的井采用定产量方式解释地层参数提出质疑 ,建议对地层测试资料加强分析     

浅谈表皮系数

目前现场试井中有50％以上的井得到的表皮系数为负值。通过大量地层测试资料分析:负表皮系数只有极少数真实地反映了井的近地层情况,而大部分负值是一种假象。文中对表皮系数的概念、计算方法及负表皮系数产生的情况及出现假象的情况进行了分析,提出了一套处理假象的方法。利用此法处理华北油田12口井,获得令人满意的效果。这对试井中准确认识地层、评价油层伤害、指导增产措施、提供了一套科学的方法。     

岩心污染表皮系数的计算

评价岩心污染的主要方法有两种,一是通过矿场评价获取地层污染的表皮系数;二是通过室内岩心污染实验得到岩心渗透率分布和渗透率恢复值。目前还没有利用室内岩心污染试验结果直接计算表皮系数的方法。为了把室内评价结果与矿场评价结果挂钩,研究了利用岩心污染试验后岩心渗透率分布或渗透率恢复值计算表皮系数的方法。在单相不可压缩流体做单向达西渗流条件下推导出了不同岩心污染模式下污染表皮系数计算方法;揭示了均匀污染、污染区渗透率呈线性变化、污染区渗透率呈指数变化时污染表皮系数与污染深度之间的关系;得到了岩心均匀污染时污染表皮系数与渗透率恢复值之间呈反比关系的结论。研究表明：污染表皮系数随着污染深度的增加而增大,入口端岩心渗透率越小,污染表皮系数越大;污染区渗透率与未污染时渗透率比值越小,污染表皮系数越大。     

变粒径充填防砂砾石尺寸优选研究

高压充填会在井筒周围形成一定厚度的砾石充填层,当地层砂侵入砾石层导致防砂失效后,管外存留的砾砂混合区很难被清理,它的存在对油井产能的稳定和提高极其不利,尤其对多次重复充填过的井,负作用将更明显。针对这一问题对变粒径充填技术要点进行了阐述,并对变粒径充填的砾石尺寸选择进行了理论和试验两方面的研究,结果表明,变粒径充填会导致生产初期出砂量的增加,但能很好地改善并利于砾石层渗透率的稳定,减轻地层细砂对它的堵塞状况,延长防砂有效期,从而更有利于提高单井产能。     

压裂充填防砂工艺经济评价

对于压裂充填防砂工艺,除了从技术上证实其可行,还需要从经济角度对其进行评价分析。压裂充填措施成本主要指压裂充填实施过程中直接投入的劳务费、材料费、车船费和配液费,压裂充填井的生产成本主要包括油气处理费、动力费、储量使用费以及砂处理费。采用指数递减、调和递减、双曲递减、衰减递减以及直线递减模型来描述压裂充填井产量递减过程。考虑资金的时间价值,提出了压裂充填经济评价指标体系,主要包括防砂施工的净现值、投资回收期、防砂施工的投资贴现利润率和内部收益率。实例井分析表明,压裂充填防砂在经济上是划算的,与管内砾石充填相比,虽然压裂充填总成本增加了6.2万元,但压裂充填净增产值34.8万元,净增利润14.8万元。     

砾石充填井工业砾石尺寸优选

砾石充填防砂设计中,合理的砾石尺寸是防砂措施得以成功实施的关键。针对目前几种常用砾石尺寸设计方法的不足,以及施工中实际使用的工业砾石是多种粒径的砾石混合而成的特点,通过研究实际充填条件下两种粒径混合的砾石排列结构,建立了砾石层孔隙结构模型,并对砾石层的孔隙尺寸进行了计算和分析。在Saucier方法的基础上,提出了一种新的、符合工业砾石实际情况的、混合粒径砾石充填防砂的砾石尺寸精选思路,并给出了该思路的计算方法。考虑到新建模型的理想性,因此又对计算方法进行了修正,使之更符合砾石充填的实际情况。该砾石尺寸设计方法同时还考虑了地层砂的均匀性对防砂效果的影响,因此,具有实用性强、适用性广、设计结果较其他常规方法更为精确的特点。