海上高产气田防砂挡砂精度设计研究

高级优质筛管防砂是海上高产气田常用的防砂工艺,挡砂精度设计的合理性直接影响防砂效果的好坏。由于缺乏该类气田的防砂标准,挡砂精度设计多按照70年代Saucier提出的D50=（5~6）d50设计原则,考虑因素单一,对于特殊地层不具备针对性。制定了海上高产气田的防砂有效标准,以流花气田19-5实际地层岩心为例,进行了均匀系数对挡砂精度设计影响规律实验,结果显示均匀系数越大最佳挡砂精度值越小。首次对泥质含量对气田挡砂精度设计影响规律进行了实验分析,结果显示泥质含量越高最佳挡砂精度值越大,但泥质含量较低时该影响可以忽略。实验结果还表明,当地层砂泥质含量高于14%时不宜采用高级优质筛管防砂。8×8组出砂模拟实验结果遵循D50=（3~5）d50,相对于传统的设计原则,实验佐证了海上高产气田精细防砂理念的正确性,为气田防砂挡砂精度设计和防砂方案优选提供了依据。     

深水高产气井防砂方式及精度优选实验评价

南海L气田作为海上深水高产气田,储层为高孔高渗气藏,细粉砂岩地层,储层物性纵向范围变化较大,部分层位非均质性较强,粒度、泥质含量变化较大。利用常规方法选择防砂方式和挡砂精度往往出现不一致的设计结果。海上深水气田开发的高成本决定了其防砂措施必须可靠,因此需要借助实验手段进一步验证和优化防砂参数。选取L深水气田HL组细粉砂岩为实验对象,模拟地层砂在相同产气量驱替条件下,进行不同防砂方式、不同防砂精度、不同驱替时长、不同砾石充填厚度和不同挡砂介质防砂效果对比实验,从过流能力和挡砂效果两个方面进行综合评价,确定该气田采用120 μm筛网充填20/40目砾石更有优势,并且充填层厚度至少达到1.5 in以上。评价方案具有一定的推广应用价值。     

Haute Mer A 区块深水稠油油田防砂挡砂精度研究

中海油刚果（布）Haute Mer A 区块为深水出砂稠油油藏,根据常规的挡砂精度设计准则采用砾石充填防砂后出油困难。为了确定合理的挡砂精度,提出了海上稠油防砂不同设计原则下的最大含砂浓度标准,并通过砾石充填出砂模拟实验, 采用“三曲线分析方法”,获得了不同于常规的防砂设计准则。该分析方法同时考虑了砾石充填层的相对渗透率、剩余渗透率及含砂浓度标准。实验结果表明,充填层砾石粒度中值为地层砂粒度中值8~9 倍时充填层渗透性最好;采用该设计准则确定的防砂挡砂精度油井产能提高了3 倍多,解决了该区块防砂后出油困难的问题,为该类稠油出砂油藏挡砂精度设计提供了新的思路。     

番禺气田水平井防砂工艺技术

番禺气田是南海珠江口盆地发现的一个大型气田,为充分发挥气井产能,降低开发成本和作业风险,针对该气田开发方案、气藏类型、储层物性、流体特征、储层保护等特点和要求,对防砂完井方式、筛管挡砂精度、盲管和筛管组合及筛管尺寸等工艺技术进行了优化研究。最终采用了裸眼下优质筛管防砂完井方式·确定了各锗气层的筛管挡砂精度及筛管盲管组合方式,在A07H井、A08H井等8口井的现场应用中,取得了良好效果,对今后气田水平井防砂具有较好的借鉴意义。     

深水气田防砂方案优选试验研究

深水气田岩石胶结疏松易出砂,气体流速高,导致防砂难度大,防砂方案的制订尤为重要。针对深水气田渗流特性,设计制造了大型室内气井出砂模拟试验装置。以S1小层物性参数为例,对不同类型防砂管进行评价,优选合适的防砂方式,确定最优的防砂参数。结果表明,深水气田不能使用筛管独立防砂,必须进行砾石充填。对于砾石充填井,使用优质筛管可以进一步降低出砂量,起到双重防砂功效;对于深水气田,砾石层充填50.8 mm厚度可以达到产能与出砂量的最优化。试验结果指导了深水气田的高效开发。     

南海西部涠洲某油田防砂效果实验研究

南海西部涠洲某油田待开发油组存在出砂风险。根据Saucier提出的最优砾石尺寸设计方法,进行防砂精度初步设计。使用地层岩心砂,进行筛管挡砂介质和砾石层进行挡砂驱替实验,评价及论证筛网与砾石挡砂效果,进一步论证设计挡砂精度的合理性,并验证放大筛管挡砂精度的可行性,为防砂方案提供参考。本评价方法可为海上油田防砂效果评价提供参考。     

深水浅层气田防砂方式优选及防砂参数优化

为了解决深水气井开采过程中出砂程度高、防砂难度大的问题,研究了深水气井防砂优化设计技术。基于荔湾3-1深水浅层气田上覆岩层压力低、成岩性差、胶结强度低的特点,研制了一套可以进行深水气田大型防砂物理模拟的试验装置。该装置能够准确模拟深水气田储层特性条件下的常规裸眼优质筛管防砂与砾石充填防砂。采用物理试验与现场实际相结合的方法,对多种防砂方式及防砂参数进行了物理模拟,提出了适合深水气田提高产能的最佳防砂措施为"金属网优质筛管+裸眼砾石充填＋适度扩眼增大砾石层厚度"。研究表明:气井防砂不同于油井的特殊性在于气体流速产生的携砂效应要明显大于增加砾石层厚度起到的挡砂效果,为保证深水气田出砂量小于10-9 m3/m3,砾石充填厚度应控制在60.96 mm以内,以达到产能与出砂量的最优组合。      

热采条件下机械防砂筛管挡砂精度模拟分析

在对稠油热采出砂井进行防砂设计时,没有考虑温度、初始挡砂精度、挡砂介质材料和编制滤网金属丝直径对机械防砂筛管挡砂精度的影响。通过分析常用机械防砂筛管——割缝衬管、绕丝筛管和复合筛管挡砂介质的结构,建立了筛管挡砂精度的物理模型,基于筛管受热变形建立了筛管挡砂精度的数学模型。结果表明:割缝衬管和绕丝筛管挡砂精度变化规律相同,均随着温度的升高而增加,造成实际挡砂精度比设计挡砂精度偏大;普通编制滤网复合筛管挡砂精度随着温度的升高而降低,造成实际挡砂精度比设计挡砂精度偏小;密纹编制滤网复合筛管挡砂精度变化规律比较复杂,在初始挡砂精度确定的情况下,需要具体分析不同直径的金属丝,才能确定挡砂精度的变化规律。该研究成果对热采出砂井防砂设计有一定的指导意义。     

预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价

我国海上油田使用独立优质筛管或者放大筛管挡砂粒径来提高产量,该措施有时会引起油井出砂不可控。设计了以砾石层为主要防砂介质的预充填防砂筛管,基于海上某油田地层特性的统计结果进行了防砂试验,结果表明:米采指数与泥质含量及含砂量成反比关系,泥质含量在5%~10%时对筛管的堵塞影响较大,且米采指数前者是后者的2.5倍;调节生产压差仅在短时间内有助于提高产量,对长效增产意义不大。对比预充填筛管与现场常用独立优质筛管的防砂效果,发现前者对海上地层适应性范围更广,更能满足油井防砂要求。     

海上筛管防砂失效井出砂位置预测及治理对策研究

水平井由于泄油面积大、产量高,在渤海海上油田获得了广泛应用.渤海K油田A3H井是一口底水油藏水平井,采用优质筛管防砂,生产过程中由于防砂筛管破裂,导致油井出砂,产量不断降低,面临停产的风险,需要预测水平段出砂位置并进行出砂治理,从而快速恢复产能.基于油藏渗流理论,根据镜像反映和质量守恒原理推导出地层中的势分布,据此得到...     

The Critical Pressure Difference Prediction of Sand Production in Deepwater Sandstone Gas Reservoirs

Sand production in deepwater gas fields can cause great harm, so it is vital to determine a reasonable production system. At present the prediction models of critical pressure difference of sand production in oil-gas wells are numerous, but among them there is no prediction model that aims at deepwater gas fields that the mining environment of high risks. The authors carried out a lot of experiments with real rock cores to simulate sand production in gas wells by using a set of self-developed radial displacement experimental devices. During experimenting they measured critical flow rates and critical pressure differences when sand production happened, and calculated the critical pressure differences of sand production under the condition of actual reservoirs. Comparing the results of the experiments with that of multiple sanding prediction models, the most suitable model for gas reservoirs was determined. Through doing error analysis and coefficient modification on the model, a simple and effective method was ultimately formed to predict the critical production pressure difference of gas wells. The research results showed that for gas fields if the production pressure difference was controlled within 0.4 times of the uniaxial compressive strength, sand production could be effectively prevented, and the prediction error could be controlled within 10%. This technique has been successfully applied in one deepwater gas field in the South China Sea areas, which guided the selection of sand control method and the design of production pressure difference, thereby ensuring reasonable and efficient mining of this gas field.     

涩北气田开发中存在的技术难题及其解决途径

柴达木盆地涩北多层疏松砂岩气田具有气水关系复杂、易出砂、易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,国内外可供借鉴的经验较少。从涩北气田的储层地质特征入手,结合产量、出水与出砂动态规律,深入分析了涩北气田所面临的各项开发技术难题,以控水稳气、提高天然气采收率为目的,从气藏精细描述、开发机理、气藏工程等角度,提出了下一步解决这些难题的思路：①对于出水问题,需要重点研究气水层的识别技术、出水机理与水源的综合评价、出水气井的产能评价、边水水体能量评价、防水治水措施以及储层内气水运动的动态监测技术;②对于出砂问题,攻关方向是防砂工艺与产能的协调、主动防砂的生产压差控制;③对于提高储量动用程度,需要进一步完善、设计新资料的获取方案、提高三类储层的解释精度;④对于涩北气田水平井技术运用,需要优化设计、精心施工和综合评价。     

水平井防砂筛管评价实验

大港油田出砂油藏水平井主体采用防砂筛管完井,在实际生产过程中,虽然整体效果不错,但是部分井仍然存在筛管破漏、堵塞,砂堵、砂埋油层等影响正常生产的问题,为此开展了水平井防砂筛管评价实验研究。证实了各类型筛管在不同分选性储层的适应性,提出在设计挡砂精度时应避免和粒度中值过于接近,采用分级控砂筛管完井时应控制产液强度等注意事项,便于指导今后防砂筛管在出砂油藏水平井的合理应用。     

苏丹P油田出砂规律与防砂时机

苏丹P油田的Y-S组是该油田的主力含油层组,埋深1300 m左右,储层胶结疏松,成岩性差,属于高孔、高渗储层,生产过程中易于出砂,对油井正常生产造成负面影响,降低海外油田开发的经济效益。为了解决油井高产与出砂的矛盾,应用声波时差法、孔隙度法、组合模量法、斯伦贝谢比法、出砂指数法、储层岩石坚固程度与力学稳定性分析等出砂预测方法对油田的主力产层进行了出砂预测,建立适用的出砂判识模式,指出油田出砂敏感区域并总结出砂规律,凡处于断层(尤其是大断层)附近和构造顶部的井,都应引起重点关注。同时利用油田含水、生产压差及地层压力变化等生产动态参数预测油井的防砂时机,对现场生产具有预报和指导作用。     

新型陶瓷筛管在克深气藏出砂气井中的适用性分析

克深气藏储层埋藏深、高温、高压、高含CO₂腐蚀气体,气井井下高产和高冲蚀,在气井出砂后使用常规金属筛管难以满足其防砂需求。通过对国外相似出砂油气井防砂案例分析,优选出新型陶瓷筛管并针对克深气藏气井井下CO₂腐蚀、酸液腐蚀、出砂冲蚀进行了适用性及下入可行性分析,结果表明:新型陶瓷筛管能够满足克深区块高温、高含CO₂、强酸腐蚀环境及高速携砂流体冲蚀下的防砂要求;现有陶瓷筛缝尺寸能够满足克深气藏砂岩储层挡砂精度要求;陶瓷筛管整体结构简单,下入后完井表皮因数低,能满足克深区块对于增产改造的要求;陶瓷筛管的机械强度能够承受克深井下围压,且具有良好的抗曲性能,可满足超深气井的下入可行性要求。研究认为,该新型陶瓷筛管在抗高冲蚀、抗高温、抗腐蚀和低完井表皮因数方面具有优势,其在克深气藏防砂完井中应用前景广阔。     

地层深部充填防砂技术在小洼油田的研究与应用

辽河小洼油田是以蒸汽吞吐方式开采的稠油油藏.随着蒸汽吞吐轮次的增加,地层亏空严重,油井出细粉砂越来越严重.为此研制出地层深部充填防砂技术,该技术是向油层中注入人工砾石,由其所形成的砾石屏蔽来阻挡地层出砂.通过对激光割缝筛管地层深部充填防砂技术的不断研究、改进和完善,现已形成较成熟的防砂配套工艺.该技术现已实施17口井,增油10 853t,使一批因出砂而长期停产的油井恢复了正常生产,获得了显著的经济效益.     

川西高压高产气井压后防砂技术研究

川西坳陷致密砂岩气藏拥有大量的高压高产气井,支撑剂回流出砂问题比较突出。由于气井压力高、产量高、流速快,加砂压裂后常出现支撑剂回流出砂的现象,对井口及地面流程管线闸阀、地面设备造成强烈的冲蚀破坏作用,已经严重影响到气田高压高产气井的正常生产。针对川西高压高产气井压后出砂对井口及地面流程管线闸阀、地面设备造成的不利影响,在结合实际的工程地质特征和生产情况及对压裂井出砂影响因素的分析基础上,通过优化测试排液工艺、优化压裂施工后期的顶替液量、优化压裂液破胶性能及采用纤维支撑剂压裂工艺,提出了有效的预防出砂对策,在实际的生产过程中取得了良好的防砂效果,保障了高压高产气井的安全、高效、正常生产．具有广阔的推广府用前景。     

南海东部疏松砂岩油藏防砂历程研究及展望

南海E油田属于典型的疏松砂岩稠油油藏,开发过程中出砂风险高。文章以E油田为例,统计了该油田采用的各种防砂方式及其效果,分析防砂失效原因和机理。防砂效果分析表明,砾石充填防砂方式的防砂效果优于优质筛管独立防砂,产量递减率也慢于简易防砂,因此砾石充填防砂更适用于E油田这种泥质含量高、疏松砂岩稠油油藏;为进一步提高油气田产量,推荐油田使用压裂充填防砂,可进一步打开地层,减小表皮系数,并有效防砂。另一方面,针对长水平井或多分支井,可推荐使用新型防砂筛管,提高防砂有效期。