钻井设计中井型对油井出砂风险分析

出砂是疏松砂岩油层开采过程中常遇到的问题,油井大量出砂不仅会导致产量下降,长时间的出砂还会损坏井下设备,导致筛管和套管破坏及变形,严重的出砂将导致油井停产,因此在油井前期设计中对油层出砂的预测是完井中重要的环节。目前,渤海地区常用的出砂预测方法主要以抗压强度法预测油井是否出砂,单轴抗
压强度法计算油层出砂特征参数只考虑了油层岩石的强度,并未考虑出砂特征随井周地应力分布以及井型变化所带来的影响,且抗压强度法中相关参数需要通过大量已出砂井数据统计确定,具有较强的地域性特征。文章以油层出砂原因和出砂机理为基础,通过分析不同井斜角、方位角以及井周应力分布情况结合岩石强度准则,建立了油井不同井型出砂临界生产压差预测模型,并进行敏感性分析,通过分析可以得到井眼轨迹参数（井斜角、方位角）、井周应力及岩石力学参数对油井临界出砂生产压差的影响,在油气田开采前期设计阶段通过调整和优化井眼轨迹参数可以提高油井临界出砂生产压差!降低油井出砂风险,减少油井防砂作业成本,对渤海油田设计阶段油气井出砂预测以及防砂方式选择具有指导。     

深水气田疏松砂岩储层出砂机理研究

在深水油气开采过程中，储层出砂已成为影响油气井正常生产的重要问题，特别是深水气田高产气井中过高的生产速率提高了砂粒的运移能力。利用现场取心完成出砂临界流速试验，并基于流固耦合理论建立了考虑渗流-应力全耦合和气田砂粒侵蚀准则的高压气井出砂定量预测模型，结合自适应网格技术分析不同岩石强度参数和生产参数下深水气井开采过程中的出砂情况。分析结果表明：储层破坏首发点在最小主应力方向，且在地应力和拖曳力的协同作用下不断向井口内部突进；地层黏聚力和生产压差对储层出砂影响较大，其主要影响近井筒地带储层的塑性变形及塑性区内流体的流动特性，进而影响储层的出砂量；对于目标开采储层需采取有效的防砂工艺，并精确控制生产压差来降低出砂风险，或将出砂率控制在可控水平进行开采作业。所得结论可为高产气井的防砂增产提供参考。     

可燃冰开发及试采技术发展现状综述

天然气水合物(可燃冰)是由水分子和气体分子(烃类为主)在特定的压力与温度条件下相互接触而形成的笼状类冰结晶化合物。可燃冰的开采一直被视作解决世界能源问题的重要途径。综述了可燃冰开采方法及研究现状,从基本原理、室内试验、数值模拟三个方面对每种开采方法进行系统概括,其中,降压法是目前使用最广、性价比较高的方法。另外,固态流化开采技术由于对我国南海海域深海可燃冰开采具有借鉴价值,因而也成为当前我国可燃冰开采研究的热点问题。同时,介绍了可燃冰矿藏现场试采现状。最后,对可燃冰的开采情况进行总结,并提出针对性建议,指出未来可燃冰的研究方向。     

一次多层砾石充填工艺在渤海油田的应用

砾石充填防砂已成为目前主要的防砂技术,包括套管中的砾石充填,高压砾石充填和人工井壁覆盖层控制方法。多层砾石充填技术具有防砂效果好、节约作业时间、节约作业成本、使用稳定、开采时间长等优点。本文以自主化防砂工具在渤海油田某井的现场应用为例,分析该井防砂设计,阐述了多层砾石充填技术的具体作业流程。     

首选的水平井裸眼砾石充填防砂技术

水平井完井技术是水开采技平井术中的重要组成部分。水平井防砂完井方式以独立筛管防砂完井、砾石充填完井、化学防砂完井为主。独立筛管防砂完井防砂精度单一,筛管易堵塞;化学防砂成本较高、有效期短;     

深水油气田防砂完井技术浅述

深水油气田中储藏着大量的油气资源,对于缓解经济发展所带来的石油资源紧缺的压力有重要意义。然而,深水油气田开采时常发生出砂问题,不仅影响油井产量,而且还伴随极大安全风险,防砂完井技术的应用为人们提供了有效的应对措施。为提高深水油气田开采效率,本文首先就防砂完井技术的基本内容与操作难点予以概述,分析了常用的砾石填充及筛管防砂完井技术,指出了技术实施需注意事项,并对其发展前景进行了展望。     

防砂射孔新技术

在射孔作业的同时，利用射孔器材自身的功能完成防砂，一直是石油开采界研究的问题。本文在对辽河油田区块的地层岩性和原油物性进行调查和分析的基础上，提出了在射孔作业的同时起到防砂作用的防砂射孔新技术．并成功地研制了超高孔密射孔器系列产品、充填式复合防砂射孔器系列产品等两种防砂射孔系列产品。文中也对两种系列产品的防砂作用机理进行了讨论。     

防砂耐磨抽油泵的研制及应用

防砂耐磨抽油泵是在传统管式深井泵的基础上，对某些不太合理的和加工工艺进行了改进和优化。对某些部件的材料，采用了新材料，使之更加适应含砂原油的开采；并改进添加剂了某些功能部件，使泵的防砂耐磨性能有了很大提高。同常规深井泵比较，该泵具有较强的耐靡防砂、防止性能；同常用的防砂卡泵比较，该泵具有结构简单、质量轻、价格低等特点。     

油气井防砂综合决策技术及软件系统开发

根据油气井防砂综合决策的基本理念,从定性经验出砂预测、出砂临界生产压差预测、实际出砂半径及出砂量预测等4个层面系统地研究了出砂预测技术。提出了一套基于综合模糊评判与B-P神经网络的防砂工艺方案决策的过程与方法,给出了以防砂筛管防砂精度设计及砾石尺寸优选为核心的防砂工艺参数优化设计理论与方法,建立了一套可用于各种防砂工艺的产能评价及预测模型。基于防砂措施对油气井生产动态的影响体现在挡砂效果、增产效果和改善井底流动条件效果3个方面,提出了一套防砂效果综合评价技术体系及相关的评价标准。在此基础上,开发了油气井防砂综合决策系统平台—Sandcontrol Office,介绍了其基本模块与功能及应用情况。     

防砂用化学剂

开采胶结疏松的砂岩储层时,油井出砂是一个严重问题。地层砂随着井液流入井眼,会导致设备磨损、井眼堵塞,使油、气井不能正常生产,甚至完全停产,从而增加了开采费用。为了解决油井出砂问题,石油工作者进行了各种研究,并提出多种防砂技术。目前,防砂方法可分为机械防砂和化学防砂两大类。化学防砂有塑料固砂、树脂砂浆、镀镍固砂、焊接玻璃固砂、无机化学剂固砂等方法,现对防砂用化学剂作一介绍。     

安塞油田长10油藏出砂规律研究及防砂效果分析

本文结合安塞油田长10油藏的出砂现状,分别从地质因素、开采因素及储层敏感性等几个方面对其进行出砂原因分析,并通过新工艺、防滤失压井液等实验进行了防砂效果综合分析,达到了较好的防砂效果.     

优质筛管防砂井产能预测方法研究

油气田开采过程中的出砂问题十分普遍,对于出砂油气藏,防砂是必不可少的环节。机械防砂作为最重要的防砂措施,得到了越来越广泛的应用。优质筛管防砂是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术。优质筛管本身的渗透性一般较大,不足以对油井产量造成影响。而从地层产出的细砂会不断充满防砂管柱与井壁的环形空间。由于地层产出砂沉积后的渗透率较低,会对油井产能造成较大的影响。本文以地层砂为研究对象,以地层砂粒度分析为研究基础,分析了不同颗粒粒度及其分布所产生不同的地层砂渗透率。运用渗流力学的知识对优质筛管堆积砂层表皮系数进行了计算;并建立了不同颗粒粒度及其分布、环空砂层表皮系数与油井产能关系的模型,从而更好的预测出砂后优质筛管防砂井的产能,对指导现场生产具有一定的意义。     

油气井防砂效果评价方法体系的研究及应用

防砂效果评价是油气井防砂综合决策的重要内容之一,科学客观的效果评价有助于评判防砂措施的成败,总结成功的经验,寻找失败的原因。根据油气井防砂前后的生产状态,分析了防砂措施对油气井生产动态3个方面的作用,提出从挡砂效果、增产效果和改善井底流动条件3个方面评价防砂措施的效果,并提出了评价的具体计算方法和标准。最后综合考虑3个方面的评价结果及其权重系数,得到综合评价结果。建立了一套科学合理的防砂效果综合评价方法体系,使用简单,可操作性强。应用于涩北气田的防砂效果评价,结果客观准确。     

地层出砂综合治理工艺创新及生产实践

地层疏松，胶结差，长期开采导致出砂加剧，地层亏空严重，引起套管变形，面临大修作业，甚至报废的风险。遏制套管变形的根本是治理出砂问题。为此，寻求了一种既可填补地层亏空，又能形成一种不影响渗透率，同时可以保护套管的人工井壁防砂工艺技术。现场应用推广后，持续创新工艺，并结合地面、井筒综合治理，最终形成一套参数控制、井筒排砂、地层治砂综合防砂治理体系。     

武汉建造我国首艘“可燃冰”综合调查船

2007年9月24日，从武昌造船厂传出消息：我国第一艘自行设计的“可燃冰”（天然气水合物）综合调查船正式开工建造。该船的建造填补了我国“可燃冰”调查装备的一项空白，标志着中国“可燃冰”调查装备正步入国际先进行列。我国南海海底“可燃冰”储量丰富，但我国缺乏国产的“可燃冰”综合调查船，从而阻碍了“可燃冰”的勘探和开发。为了填补这一空白，促进我国“可燃冰”的开采利用，武昌造船厂决定开工建造我国首艘“可燃冰”综合调查船。该综合调查船长106米，宽17．4米，深8．3米，设计吃水5．5米，设计试航速率不小于17海里，经济航速13～14海里，主要作业航速0～6海里，设计排水量为4600吨。该船首次将地震作业、地质调查作业等多项功能集为一体，配置深海水下遥控探测系统、深海取样分析和高分辨率地震调查系统等多种先进调查设备，[第一段]     

可燃冰研究现状及商业化开采瓶颈

可燃冰作为世界公认的清洁高效的能源，吸引了各国政府的关注和资金投入。调研了国内外可燃冰分布情况及美国、日本、俄罗斯、加拿大等国家对可燃冰的勘探开发现状，分析了国内外海底、陆地冻土带可燃冰试采案例，介绍了中国可燃冰开发方案的研究、开采关键技术形成及成功试采的过程，对中国南海神狐可燃冰试采应用的8项创新技术进行了剖析，阐述了可燃冰的9种不同开采方式的原理及适用储层，指出可燃冰商业化开采面临开采成本、温室效应、地质灾害、环境效应等问题。提出可燃冰的开采应谨慎对待，“资源需求”和“环境安全”之间需要统筹考虑，既要保护人类赖以生存的环境，又要让可燃冰资源持续造福子孙。     

基于连续-离散介质耦合的水合物储层出砂数值模拟

出砂是制约天然气水合物安全高效长期可控开采的瓶颈之一,出砂现象的诱因及其演化规律与水合物储层动态响应行为密切相关。据此,提出了一套研究水合物开采过程中储层动态响应与出砂行为的综合数值模拟方法,并以大尺寸开采出砂防砂模拟反应釜为研究对象,以水合物胶结模式为例,分析了实验尺度下模拟水合物储层在不同开采压差条件下的储层物性、力学响应和流固体（水、气和砂）运移产出规律。结果表明：实验尺度降压开采过程中,体系温度存在快速降温、持续低温和温度回升3个阶段;水合物分解引起的气水产出和井周应力集中是水合物储层出砂的关键控制因素;同一开采压差条件下,提高水流速会导致地层出砂量增加,并且出砂速率的增幅随水流速的增大而增大,而缩小防砂筛孔孔径能够延缓出砂起始时间,并且使得出砂量显著减少。     

疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采携砂计算模型

针对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式下的压力及产量的求解问题,以水平井适度出砂生产过程中沿油藏到水平井生产段井筒为研究对象,采用现场工程法建立了出砂特征参数分析模型,在常规水平井筒压降求解公式基础上,进一步推导建立了携砂开采情况下水平井筒变质量流压降计算模型,联立了水平井向井流动态关系耦合求解模型,进行了实例计算分析,得到了井筒压降、流量及含砂浓度等重要参数的特征曲线,给出了水平段上沿程各流体参数非均匀变化规律,指出实际生产评价中应依据流量及浓度参数值计算水平井筒生产段上的危险沉砂点。该研究对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式最终产能评价及实际应用中的参数选择有指导意义。     

基于FTA定性的简易水下井口设计可靠性分析

水下井口作为水下生产系统的核心装备,下端连接导管和套管,上端支撑防喷器组和水下采油树等水下装备,是整个水下生产系统的重要组成部分。特别是在浅海作业环境中,外部易受到风浪影响,一旦发生失效,将会造成严重的后果。基于浅水水下井口的结构特点,建立了水下井口失效事故树模型(FTA),划分了基本事件和最小割集,分析了基本事件结构重要度,对水下井口装置关键部件的风险程度进行了评估。结果表明:低压井口头、环形密封总成、高压井口头、套管悬挂器、防磨补芯装置和导向基座是水下井口设备发生失效的关键部件。针对失效关键部件提出设计优化建议,从而提高海洋油气生产的整体安全可靠性。为建立一套适用于浅水简易水下井口及采油树风险评估与安全可靠性技术体系提供了重要参考依据。     

油气藏型储气库出砂机理及防砂技术现状与发展趋势展望

油气藏型储气库的生产特点会加大储层出砂的风险,高效长期的出砂防控是储气库安全运行的重要技术保障。油气藏型储气库的生产工况为长周期高流量注采交替,引发地层压力/应力大小、流体流动方向和气水界面运移的循环交变,并造成其出砂机理与出砂预测相对更加复杂,给高效长期的出砂防控带来严峻挑战。首先系统分析油气藏型储气库生产工况特征及其对储层岩石物性的演变影响机制,分析总结诱发出砂加剧机理及主控因素,并总结目前出砂模拟与预测方法进展。在此基础上,分析总结国内外储气库防砂技术现状。总体而言,目前尚缺乏针对储气库生产特点的成熟防砂技术体系。最后,系统分析了储气库出砂防控技术亟待解决的工程难题和科学问题,并简要展望未来发展趋势,为未来储气库大规模建设中的防砂完井方案研究提供参考借鉴。