防砂井产能评价及预测方法

提出以当量产能比和自然产能比作为防砂措施对油井产能造成影响的评价指标,并根据补孔和防砂措施造成的附加流动区域及相应的表皮系数,推导了评价指标的计算方法;结合防砂前油井流入动态,根据当量产能比可预测防砂后油井流入动态。形成了一套可用于各种防砂方法的系统有效的防砂井产能评价与预测方法。该方法计算简单,需要的基础数据少且易于提供,计算结果可靠。     

基于油井流入动态曲线的防砂井产能预测方法

以防砂前油井流入动态（IPR）曲线为基础,考虑各种防砂措施在井底附近造成的附加阻力表皮,建立一套基于IPR曲线的防砂井产能预测方法。利用防砂前IPR曲线资料用最小二乘法计算将防砂前油井总流动表皮折算为零时的折算等效渗透率,然后计算防砂措施造成的附加层流和紊流表皮,再用产能基本公式预测防砂井的产能。借助IPR曲线避开了实际地层渗透率的获取和大量表皮系数的计算,该方法具有较高的准确性和实用价值。     

砾石充填防砂井产能预测方法

流体从砾石充填防砂井供给边缘到井筒的流动分为4部分：从供给边缘至井筒的平面径向流，射孔孔眼附近的球面向心流，通过射孔孔眼的单向流，由射孔孔眼到筛管的发散流。建立了计算各部分单相渗流的流动阻力数学模型，并考虑紊流对井筒附近流动阻力影响。对模型求解，研究影响产能的敏感性参数。对胜利油田某砾石充填防砂井产能计算的结果表明：按单向流、径向流及发散流计算井筒内流动阻力的结果差别较大，仅用单相流或径向流模型计算井筒内压降有一定误差；防砂井压降主要出现在射孔孔眼内及其附近，孔眼内填满地层砂时孔眼内的压降是总压降的48％，而填满砾石时是总压降的29％，将每个孔眼填满砾石是提高防砂井产能的根本保证。图1表2参10     

高压充填防砂工艺在孤东油田的应用

针对孤东油田长期停产井的成因 ,吸取水力压裂的技术优点 ,形成了高压充填防砂工艺。该工艺通过把PFS封隔充填一体化工具及绕丝筛管下入井内 ,利用人工充填到油层中的充填砂体和充填在井筒内的充填砂体的完整相连 ,明显改善了近井筒范围内的液体的渗透条件 ,很好地解决了防砂与防堵塞不能统一的问题。采用这种防砂工艺完成高压充填防砂施工 186口油井 ,成功 176口 ,一次成功率 95 % ,日产能力 85 7t,阶段有效期 193d ,累计增油 13 3万t,投入产出比为 1∶7 2。     

孤东油田防砂工艺技术发展与应用

本文概述了了孤东油田近十多年来研究成功并推广了应用的几种防砂工艺技术,介绍了这些技术的应用条件和现场应用情况,并就防砂工艺技术的发展进行了讨论。     

孤东油田化学防砂

孤东油田砂岩油藏胶结疏松，油水井出砂严重，自上世纪80年代以来，开发并应用了适合不同开发阶段的一系列化学防砂方法，即酚醛溶液地下合成防砂、脲酚树脂溶液防砂、干水泥砂防砂、酚醛树脂涂敷砂防砂、低温涂敷砂防砂、轻质涂敷砂防砂、复合砂防砂、固结砂防砂、LS－1固液两相材料防砂等9种方法，介绍了每一种防砂方法的原理、选井条件、工艺技术特点、应用情况及效果。     

孤东油田防砂现状及技术对策分析

孤东疏松砂岩油藏胶结物以粘土为主，在注水开发过程中出砂日益加剧，近十年先后采用滤砂管、绕丝筛管砾石充填、水泥干灰砂、涂敷砂、脲醛树脂溶液等防砂方法，效果明显。文中对各种防砂工艺的应用效果进行了统计，分析防砂技术面临的新问题，制定了相应的防砂对策。     

稠油热采防砂井动态产能评价方法及其应用

稠油热采井防砂后由于挡砂介质堵塞和生产条件改变,防砂井表皮系数和产能将随时间动态变化,但目前尚无相应的动态产能评价方法。通过实验手段研究砾石层堵塞规律与时间、黏土与细质含量、流体黏度、流速、砾砂中值比等生产条件的关系,拟合建立了砾石层堵塞渗透率比随时间变化规律预测模型,通过热采井近井温度变化和原油黏温关系计算温度对产液指数的影响,建立了一套稠油热采防砂井动态产能评价方法,用于预测投产后产液指数和产量随时间的动态变化规律。孤东油田典型井实例分析表明：防砂介质堵塞和热损失是稠油热采防砂井产能下降的的主要原因,两者对油井产能降低的贡献分别为47%和53%,基本相当;投产早期,油井产能下降较快,然后下降速度减缓,最终产能趋于稳定;具体变化规律取决于油井地质特征、防砂参数和生产条件。该研究结果对提高防砂井产能和优化防砂措施有指导意义。     

气井水平井防砂产能预测与评价模型

给出了带表皮系数的气井水平井基本产能公式的统一形式.将防砂气井水平井中流体由远处地层到井筒内所经的区域划分为管外环形带和射孔压实带、射孔孔眼充填带和管内充填带等几个区域,可以用上述区域的特定组合来表达目前水平井防砂前后的渗流阻力区域.根据所假设的物理模型,推导了上述各区域的气体流动层流和紊流压降及表皮系数的计算公式,并给出了气井水平井不同防砂方式下总表皮系数和产能比的计算模型.通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,分析了射孔参数、充填渗透率等对防砂气井水平井产能的影响规律,并提出了提高气井水平井防砂产能比的基本途径.     

高压砾石充填防砂气井产能预测与评价

提出了以防砂产能比作为防砂措施对气井产能造成影响的评价指标。高压砾石充填防砂后在井筒附近形成管外砾石层、孔眼砾石层、筛套环空砾石层等附加阻力区域。考虑气体紊流特征,计算上述附加区域中的单向流和径向流压降方程,推导出各种情况下防砂后产能比的计算方法;结合防砂前气井流入动态,根据防砂产能比可预测防砂后气井流入动态。形成一套简单实用的高压砾石充填防砂气井产能评价与预测方法。该方法计算简单,需要的基础数据少且易于提供,计算结果可靠。     

孤东油田注水井纤维复合防砂新技术

为了提高注水井防砂的成功率,在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维,不但可以增加纤维固结体的挡砂性能,而且对渗透率也没有伤害。探讨了固化温度、固化时间、耐介质性、携砂液的种类和用量以及支撑剂粒径等对纤维复合防砂体的影响。纤维的加入提高了防砂体的早期抗压强度(即固化12~24h时的抗压强度),作业占井周期由原来的关井4d缩短为2d;而且纤维复合防砂体的挡砂强度可达5MPa,可以满足注水井防砂要求。该技术是一种值得进一步推广应用的防砂新技术。     

文昌油田裸眼水平井砾石充填防砂技术应用及分析

裸眼水平井砾石充填是当今国内外正在试验的新技术。为了提高施工质量和工艺效果，对其充填过程及特征进行了细致剖析，分析认为砂浆排量、携砂比、携砂液性能、滤失强度等是决定水平井砾石充填成败的主要施工因素。据此，在文昌13—2油田A15h、A13h、A14h 3口裸眼水平井砾石充填防砂采取有效的防范措施，达到了预期的防砂目的。     

稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井产能评价新方法

在优选防砂完井方式时,当量产能比为目前主要的产能评价指标。但对于稠油蒸汽吞吐而言,产能预测模型缺乏考虑防砂的影响,加上蒸汽的降黏增产作用,使得传统评价方法对吞吐井防砂、注汽的适应性较差。通过提出复合产能比和最终产能比两个新概念,表征了防砂前后蒸汽吞吐井产能的变化,使用最终产能比作为新评价指标的计算结果更直观、更便于应用。为计算最终产能比,建立了防砂完井产能新模型,该模型针对防砂和蒸汽吞吐的特点,根据非等温分布加热半径计算公式和达西定律,考虑了高温蒸汽对原油黏度的影响,引入防砂表皮系数,从而实现了防砂和蒸汽吞吐的耦合。应用结果表明,防砂措施对蒸汽吞吐井产能的影响更加明显,表现为各防砂方式的最终产能比均低于当量产能比。其中,压裂充填防砂具有增产作用,但相较于常规开采井,该方式对蒸汽吞吐井的增产效果有所降低。从油井流入动态的角度进行验证的结果表明,新指标对稠油蒸汽吞吐井的产能评价更具意义,且预测误差在允许范围内。     

稠油油藏蒸汽吞吐防砂完井产能评价新方法

在优选防砂完井方式时,当量产能比为目前主要的产能评价指标。但对于稠油蒸汽吞吐而言,产能预测模型缺乏考虑防砂的影响,加上蒸汽的降黏增产作用,使得传统评价方法对吞吐井防砂、注汽的适应性较差。通过提出复合产能比和最终产能比两个新概念,表征了防砂前后蒸汽吞吐井产能的变化,使用最终产能比作为新评价指标的计算结果更直观、更便于应用。为计算最终产能比,建立了防砂完井产能新模型,该模型针对防砂和蒸汽吞吐的特点,根据非等温分布加热半径计算公式和达西定律,考虑了高温蒸汽对原油黏度的影响,引入防砂表皮系数,从而实现了防砂和蒸汽吞吐的耦合。应用结果表明,防砂措施对蒸汽吞吐井产能的影响更加明显,表现为各防砂方式的最终产能比均低于当量产能比。其中,压裂充填防砂具有增产作用,但相较于常规开采井,该方式对蒸汽吞吐井的增产效果有所降低。从油井流入动态的角度进行验证的结果表明,新指标对稠油蒸汽吞吐井的产能评价更具意义,且预测误差在允许范围内。     

利用出砂提高单井产能

在疏松砂岩稠油油藏中，油井适度出砂能大幅度提高产能，国内、外有很多稠油出砂冷采成功的例子。出砂能够提高油井产能主要是因为砂的流入提高了液流速度、井筒周围高渗透区的形成、泡沫油的形成以及降低了油井的表皮系数。本文给出了出砂率与时间、产量与时间之间的定量关系。     

孤东油田七区西Ng5~(2+3)砂层组流动单元类型划分及应用

渤海湾盆地济阳坳陷孤东七区西馆陶组Ng5~(2+3)砂层组经过长期开发,油层表现出高含水特征。为了研究高含水条件下的剩余油分布,文中应用聚类分析,优选有效厚度、流动带指标、含油饱和度等动、静态参数,判别流动单元类型,精细描述油藏储层特征分布。采用动、静态地质参数相结合的方法,可将该砂层组储层流动单元划分为4类,以Ⅱ,Ⅲ类流动单元为主,含油饱和度在流动单元划分中起主要作用。对经过长期开发后含水率普遍较高的油藏来说,划分储层流动单元,有利于确定下一步挖潜区域,对进一步开发剩余油具有重要现实意义。     

纤维复合防砂技术的研究及现场应用

通过对纤维复合体的固化温度、固化时间以及耐介质性的分析发现，在覆膜砂中加入经过表面处理的纤维，不但可以增加纤维固结体的挡砂性能，而且不伤害地层渗透率。现场试验表明，纤维复合防砂不但增加了固结体的挡砂强度，而且延长了防砂有效期，是一种值得推广应用的新型防砂技术。     

高压充填重复防砂对产能的影响及解决方案

高压充填防砂技术的应用效果较好,目前已被广泛应用于出砂严重的油气井,对油田的防砂稳产起着重要的作用．但防砂失效后．管外将会存在一个较厚的砾砂混合区,其在重复防砂作业时很难被清理,这一砾砂混合区域对提高单井产能十分不利,并且,随重复防砂次数增多,混合区的厚度也随之增大,这种不利影响也将不断加剧。文中针对这一问题对高压充填防砂井管外充填区进行了分析,提出了3种可供选择的解决方案,包括压裂充填防砂技术、管外砾石充填区酸洗工艺及高压变粒径充填技术．并对各个方案和技术进行了简要的说明和分析,提出并阐述了管外砾石充填区酸洗技术主要技术思路和要点,即清除砾石层中的细砂．改善砾石层的渗透,同时还在传统高压充填工艺的基础上提出了高压变粒径充填,并根据Saucier方法和拱桥理论,对变粒径砾石充填中的砾石尺寸进行了分析,得出了其设计的基本原则：Ⅱ层砾石粒径大于或等于Ⅰ层砾石粒径的3倍,Ⅰ层砾石尺寸设计采用Saucier方法．