出砂影响因素的数值模拟评价

疏松砂岩油藏适度出砂可以大幅度提高油井产能,研究出砂影响因素对产能的影响可提高该类油藏的开发和管理水平。通过建立一维出砂模拟模型,以SZ36-1油藏岩石特性参数为例,研究了不同粘度、剥蚀系数、入口端压差及原始渗透率等因素对蚯蚓洞发育、岩心孔隙度、渗透率等方面的影响。研究表明,这些因素都影响着蚯蚓洞的形成与发育,进而影响岩石的孔隙度和渗透率,其中岩石的强度对出砂影响最显著。     

适度出砂井产能评价及影响因素分析

在考虑疏松砂岩稠油油田出砂和防砂生产利弊的基础上,通过适度出砂生产,使油井产能在一定程度得到提高。在推导出出砂带表皮系数模型和防砂表皮系数模型的基础上,建立适度出砂井产能评价模型,并对产能影响因素进行了敏感性分析。研究结果表明,产能随出砂带半径及渗透率的增大而提高,随着环空堆积砂厚度的增加和渗透率的降低而降低。与厚度相比,出砂带和环空堆积砂的渗透率对产能的影响更为明显。现场应用表明,不同防砂方式及防砂参数对适度出砂井的产能影响较大,应根据储层岩石粒度组成、泥质含量和矿物组分等多种因素选择合适的防砂方式及防砂参数,以期最大程度地提高油井产能。     

稠油油藏分支水平井适度出砂开发技术

针对海上稠油油藏的特点，提出应用分支水平井适度出砂技术开采稠油。通过室内模拟实验、数值模拟研究相结合的手段，对分支水平井适度出砂技术进行了全面研究。结果表明：出砂量越大，渗透率的提高幅度越大，直径小于39μm的地层微粒是形成孔喉桥堵的微粒源，排出这部分颗粒对渗透率影响最大。分析分支数目和分支角度对产能的影响发现：在总分支长度一定的情况下，分支数目增多，产能略有降低，认为分支井不应追求过多的分支数目，以2～3个分支为宜；分支角度增大，多分支井的产能也增大，但增加的幅度变小。在南堡35—2油田运用分支水平井适度出砂开采技术，分支水平井单层产量是周围普通定向井多层合采的3倍以上，较大幅度地提高了油井产能，取得了较好的开发效果。图10表2参12     

渤海稠油油田适度出砂对储层物性影响实验研究

适度出砂开采是提高稠油油井产能的一种有效手段,为了深入认识稠油出砂开采的增产机理,以渤海某稠油油田砂样为研究对象,通过室内实验开展了适度出砂对储层物性影响研究。实验结果表明:地层适度出砂能显著改善储层物性,在一定范围内,出砂量越多、出砂粒度分布越均匀、出砂粒径越小,储层物性改善程度越大;泥质对储层渗透率的影响远比细粉砂大,泥质排出程度越高、岩心渗透率改善程度越大。本文研究成果可为渤海稠油油田出砂开采提供理论依据。     

金属棉筛管出砂量对储集层物性影响评价实验研究

渤海浅层油藏大多数为胶结疏松的稠油油藏,这类油藏目前主要的开发方式是防砂开采,但这样不能最大限度的挖掘产能,还增加了操作成本。针对渤海稠油油藏的实际情况,重点评价了金属棉筛管防砂方式情况下,模拟现场完井方式,建立了该完井方式出砂量对物性影响程度的实验流程和方案,并建立了出砂量与物性变化关系图版。研究成果为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实验依据,对类似渤海稠油油藏出砂油井的科学生产和管理具有一定的借鉴意义。     

疏松砂岩油藏适度出砂技术完井方式优选

疏松砂岩油藏开采过程中的油井出砂是影响这类油藏开发的突出问题,目前采取的措施就是采用有效完井方式将砂完全防住,这样做由于限制了生产压差,不能充分发挥油井的生产能力,防砂措施的存在导致附加表皮增加,降低油井的产能,一旦防砂失败整个油井就要关井停产。针对这样的问题,提出了适度出砂开采技术,在此技术下优选合适的完井防砂方式,优化防砂参数就至关重要,为疏松砂岩油藏应用适度出砂技术提供依据。     

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。     

稠油出砂冷采工艺技术

<正>稠油出砂冷采技术的基本原理,即不注热量、不防砂,利用螺杆泵将原油和砂一起采出。包括两个最重要的开采机理,一个是形成"蚯蚓洞",即通过此种方式使砂子大量的产出,油层中产生"蚯蚓洞",使得孔隙度和渗透率大幅度提高。二是形成泡沫油,随着溶解气与原油成泡沫     

SZ36-1稠油油藏适度出砂提高单井产能研究

SZ36-1稠油油藏为地层胶结疏松、易出砂的油藏,为了避免防砂与出砂采油的不利因素,结合开发实际,提出了适度出砂提高单井产能的构想。通过对适度出砂提高单井产能的理论分析,建立了油藏单井出砂数值模拟模型,计算和评价了不同完井方式下的产能。     

流体性质对出砂的影响及控制

油藏开发过程中的出砂问题是影响产能的重要因素。了解油藏出砂机理对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要的指导意义。通过室内岩心流动实验，研究了流体粘度以及pH值对出砂的影响。研究结果表明，开始出砂的临界流速随原油粘度以及流体pH值的升高而下降；当pH值超过12以后，出砂量显著增大。因此在钻井、完井及油井作业过程中应注意入井流体pH值的控制。     

渤海稠油油藏出砂规律室内模拟实验研究

在室内进行了简易防砂模拟实验,观察和模拟了控制环境条件下渤海常规稠油油藏的出砂行为,对出砂机理及各类生产工艺与参数对出砂的影响进行了分析.根据出砂试验结果论证了理论模型,并与现场生产状况相结合预测了出砂规律.模拟实验结果对于论证理论模型及确保适合本油区的"适度出砂,高产稳产"科学化管理措施提供了定量依据.     

流固耦合模型在定量预测油水井出砂过程中的应用

在综合考虑流体渗流、储集层变形或破坏等因素的基础上，建立了流固耦合形式的出砂定量预测模型。提出了2类出砂机理：流体渗流剥蚀作用下的细砂产出和储集层结构破坏情况下的粗砂产出，并采用DruckerPrager准则研究了出砂过程中的砂岩储集层骨架应力和变形。有限元法数值模拟结果表明：在整个出砂过程中，地层渗透率的变化与生产压差、储集层物性密切相关。在相对平衡的地层压力条件下，由于剥蚀或储集层骨架破坏，地层渗透率可以增加30％；过高的生产压差可能造成井眼局部储集层压实，渗透率下降幅度可达50％。因此，保持适当的地层压力是控制渗透率下降进而保持产能的关键。图4表3参15     

砾石充填介质复合堵塞对天然气水合物储层产能的影响规律研究

砾石充填层堵塞是影响天然气水合物储层砾石充填防砂井产能优化的关键因素。在考虑泥质粉砂与二次生成水合物对砾石充填层复合堵塞情形的基础上,针对人造陶粒与石英砂充填介质,分别开展了泥质粉砂和水合物二次生成堵塞充填层的模拟试验,系统分析了堵塞过程。基于复合堵塞充填层机理及渗透率变化规律,构建了天然气水合物砾石充填防砂井砾石充填层堵塞后的产能预测模型并进行了案例分析。研究结果表明,在泥质粉砂和二次生成水合物堵塞条件下,充填层渗透率的降幅分别达93%与98%;复合堵塞造成充填层渗透率降低对产能的影响显著,堵塞后防砂井产能比的降幅达97%。大粒径砾石充填虽然能缓解产能受损,但效果不明显。研究认为,预防复合堵塞的关键是优化生产制度,避免水合物二次生成。      

气井多层合采渗流特征及接替生产物理模拟

对于低孔、低渗气藏,为了提高单井产能和改善气田开发效益,许多生产井都采用了多层合采方式进行生产。为了更真实地认识低渗气藏多层合采的渗流特征以及确定最佳合采接替时机,通过设计室内物理模拟实验,模拟气藏多层合采开发过程,研究了地层压力、渗透率及主控因素共同作用下的气藏渗流特征对开发效果的影响以及合采接替生产时机,认为多层合采时,高压、高渗层产量贡献率始终高于低压、低渗层;而对于低压、高渗层,实验初始阶段低压、高渗层的产量贡献率高于高压、低渗层,实验后期从主产气层变为次产气层;在不同的接替时机下,随着接替点压力的降低,采出程度呈现出降低的趋势;低渗层接替生产要比高渗层接替生产效果要好。采用物理模拟实验研究多层合采产气渗流特征尚属新的尝试,其研究成果对制定类似气藏的合理开发技术策略提供了参考依据。     

金属棉优质筛管适度防砂实验研究及应用

利用优质筛管适度防砂,可改善储层物性,防止防砂层堵塞,提高产能。使用自行研制的出砂模拟实验装置,测定了不同类型筛管在不同防砂精度条件下的流量、压降、油中含砂量（出砂量）等参数,分析了筛管堵塞机理,以及金属棉优质筛管防砂参数对生产压差的影响规律。研究结果表明：生产过程中油井间歇性出砂时,金属棉过滤介质能够在外力作用下发生位移变形,表面形成的低渗砂层也会发生变化,堵塞状态会受到一定程度的破坏;所以抗堵塞能力优于其他类型的优质筛管。相同挡砂精度条件下,金属棉优质筛管的堵塞压力比其他类型优质筛管低70%左右。     

防砂井投产初期砾石层渗透率损害规律

砾石充填防砂井在投产后经常在短期内发生产量明显下降的现象。通过压实条件下砾石层渗透率变化规律实验和砾石层吸附堵塞实验,对投产初期砾石层渗透率损害规律进行研究。实验结果表明,砾石充填防砂井的井下压实作用与原油吸附堵塞作用是导致投产初期砾石层渗透率下降的主要原因,随着外加压力的增大,砾石堆积渗透率明显降低,40 MPa 压实下的砾石层渗透率约为初始渗透率的5%~11%;砾石层进行交替驱替后水相渗透率迅速下降,渗透率损害系数约在0.75~0.85 之间; 短时间内堵塞渗透率比随驱替时间及驱替温度变化不大。根据实验结果建立了投产初期砾石层渗透率损害程度预测模型与方法,对相关领域的生产研究具有一定指导意义。     

裂缝性低渗透油藏压力敏感性研究

压敏效应对含水平裂缝的低渗透油藏开发具有重要影响。随着油田开发的进行,地层压力逐渐下降,水平裂缝趋于闭合,渗透率大幅下降,严重影响了生产能力。以室内实验为基础,研究了压力变化对岩心渗透率的影响规律,分析对比了含水平裂缝的低渗透砂岩岩心与不含水平裂缝的低渗透砂岩岩心的压力敏感特征的异同,并建立了考虑压敏效应的稳态产能预测模型,用计算实例说明了压敏效应在此类油藏开发中对渗透率、压力分布、产能等生产指标的重要影响。该研究结果对含水平裂缝的低渗透油藏高效开发具有指导意义。     

利用出砂管理技术提高油井产能

通过对地层的出砂机理分析,论述了出砂对地层孔渗结构的影响过程,介绍了出砂管理技术提高油井产能的实例,总结分析了出砂管理涉及的主要技术内容以及国内开展该技术研究的意义和前景,提出了实施出砂管理技术研究的模式。对开展疏松砂岩油藏出砂管理技术提高油井产能研究有借鉴意义。     

渤海稠油油藏简易防砂条件下出砂规律模拟实验研究

渤海浅层油藏大多为胶结疏松的稠油油藏 ,这类油藏的开发目前主要采取防砂管理方式。针对渤海稠油油田实际情况 ,提出了适度出砂提高单井产能的思路 ,并开展了实验研究。在调研国内外出砂模拟实验的基础上 ,研制了出砂模拟实验装置 ,开展了人造岩心制作、砾石充填防砂效果评价 ,以及简易防砂条件下岩样出砂对储层渗透率的影响及出砂规律的模拟实验研究 ,其研究成果对于渤海稠油油藏出砂油井的科学生产和管理具有一定的指导意义。