春光油田沙湾组疏松砂岩油藏出砂规律

春光油田新近系沙湾组储层胶结疏松,易出砂,且随储层含水上升,出砂加剧。通过持续跟踪不同时间、不同含水阶段储层出砂情况,分析了储层动态出砂原因;并利用综合疏松指数对储层岩石胶结类型进行细分,明确了沙湾组不同单元的出砂机理和出砂规律。同时,根据砂岩油藏类蚯蚓洞和连续垮塌两种微观出砂机理,考虑储层非均质性,建立了沙湾组砂岩油藏岩石颗粒的受力模型和储层出砂过程的微观动态模型,明确了研究区出砂机理以类蚯蚓洞状为主,呈现明显的纵向及平面非均质性,为防砂工艺参数优化提供依据。     

弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展

出砂预测方法研究经历了从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。随稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为现场工程法、应力-应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的缺陷提出了研究方向。     

弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展

出砂预测方法的发展经历了一个从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。目前,随着稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测更是成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为：现场工程法、应力一应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出了不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的不足之处提出了研究方向。     

储层岩心室内出砂模拟实验研究

采用疏松砂岩油藏Z43断块岩心,通过室内出砂模拟实验,分析了流体流速、含水率、累积驱替液量和矿化度对岩心渗透率和出砂状况的影响。结果表明,在无水采油期,骨架砂未遭破坏,出砂轻微,可以携砂生产;在含水采油期,含水率对油藏出砂影响较大,应及时采取防砂措施。此外,注入水矿化度也会影响地层出砂量。     

SZ36-1油藏出砂对渗透率影响及出砂规律实验模拟

油井出砂给油田生产带来消极影响，也在一定程度上提高油层渗透率，从而提高油井产能。为深入认识适度出砂提高油井产能机理并为现场实施提供理论依据，通过物理模拟实验研究出砂对储集层渗透率的影响和出砂规律。以渤海SZ36—1油藏砂样为研究对象，进行砾石充填和金属筛网防砂实验，分析不同完井方式下压差、出砂与产能之间的关系以及蚯蚓洞及其网络形成情况。实验结论是：适度出砂开采时宜采用筛管或割缝管完井方式；出砂提高了地层渗透率并形成蚯蚓洞网络，能提高油井产能；压力扰动对出砂有显著影响，出砂量与产油量相互依存，随着砂粒不断采出，原油产量不断增加。图5参8     

中等固结砂岩出砂机理与规律实验研究

油气井出砂是油气藏开采面临的一个重要的挑战,给正常生产带来极大的影响.在各类砂岩储层中,具有一定胶结强度的中等固结砂岩出砂机理及出砂规律尚不清楚,制约了这类储层的出砂临界条件和出砂速率准确预测.本文利用一种中等固结砂岩露头,在单、三轴实验的基础上,设计开展了不同变形破坏阶段的卸载实验及应力和流体渗流共同作用下的出砂模拟...     

水驱高含盐储层渗透率变化机理实验研究

为了研究高含盐油藏水驱渗透率变化机理，在岩心薄片微观孔隙模型实验的基础上，研究了高含盐油藏水驱储层渗透率在不同驱替速率、含盐量、岩心渗透率、注入水性质、驱替孔隙体积倍数等条件下的变化，并且对驱替过程中孔隙变化的微观图像进行了对比。实验结果表明，水驱后渗透率的变化趋势随着岩心渗透率和含盐量以及驱替条件的不同而不同，驱替过程中发生了微粒运移的现象。分析表明，盐的溶解是该类储层渗透率变化的根本原因；以胶结物形式存在的可溶性盐的溶解造成了岩石颗粒的脱落和运移，直接影响储层渗透率的变化。     

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。     

油水两相同时流动出砂规律模拟试验

油气开采过程中，地层流体介质变化是油气井出砂的一个重要原因，水侵引起的出砂量急增可能会引起灾难性的后果。因此，研究水侵对地层出砂的影响，是进行合理的完井设计和油田开发中后期出砂管理的基础。针对油田生产过程中综合含水上升趋势．通过简易防砂室内模拟试验，系统分析了疏松砂岩油水两相同时流动情况下的出砂规律和出砂特征、不同油水比例下流量和出砂量的动态变化规律、产出砂粒粒度分布和蚯蚓洞形成情况。结果表明：出砂伴随着整个试验过程；岩样总出砂量随含水量的增加而增加；岩样出砂后流量有上升趋势，但在油水体积比较大时，可能由于发生砂拱破坏，试验过程中流量出现波动；试验后期均发生了岩样坍塌现象，表明出水会导致岩石骨架发生破坏，使出砂变得更加严重。     

疏松砂岩出砂临界流量试验研究

疏松砂岩地层出砂的危害极大,出砂临界流量的准确确定尤为重要。利用自行研制的出砂模拟试验装置,对青海油田N21储层进行了不同流体和覆压下的小岩心出砂模拟试验。结果表明：由不同压差的流量和渗透率变化、开始出砂的时间和出砂量的多少确定了不同小层的出砂临界流量;不同流体（非极性油和地层水）的出砂临界流量有很大差别,水驱临界流量明显大于油驱临界流量,储层的应力状态对出砂临界流速有很大的影响,试验结果指导了现场生产。     

多孔介质的润湿性对聚驱稠油微宏观效率的影响

岩石表面的润湿性影响聚合物微观和宏观驱油效率。采用可视化微观模型和微观照相技术研究了强水湿和油湿多孔介质下聚合物微观驱油效率和驱替机理。分析了束缚水与稠油分别在两种润湿介质下的微观形态和分布对聚合物的吸附、滞留,连续性和非连续性流动,驱替前缘以及洗油效率的影响。微观模型实验结果表明,在水湿环境,地层水趋向分布于岩石骨架表面并在孔壁附近形成较厚的水膜,聚合物趋于附着在孔壁处,在这些区域聚合物的洗油效率较高;在油湿环境,束缚水主要以非连续相分布在孔隙介质中,聚合物溶液发生咬断效应,原油吸附在孔喉处,聚合物只能部分扫除原油,乳液的形成能辅助聚合物溶液驱替油相。聚合物在水湿介质的微观驱油效率明显高于油湿介质。岩心流动实验结果与微观模型分析一致,相同浓度的聚合物溶液在强水湿岩心前缘突破所需的时间长于油湿岩心,突破前缘更规整,水湿岩心和油湿岩心的水驱采出程度分别为21.5%OOIP和15%OOIP。聚合物在油湿岩心的"门槛"黏度较大。聚合物黏度为500mPa·s时,水驱后水湿岩心和油湿岩心的原油采收率增幅分别为23%OOIP和17%OOIP。     

Experimental studying of pore morphology and wettability effects on microscopic and macroscopic displacement efficiency of polymer flooding

Pore morphology and wettability of a porous medium have dominating effects on microscopic displacement efficiency, and consequently on the ultimate oil recovery. To provide a better understanding of the effects of these parameters on microscopic displacement mechanisms and macroscopic performance of a polymer flood process, a comprehensive experimental study was conducted using five two-dimensional glass micromodels. A combination of three wettability conditions and five different pore structures was used in this study. The selected scenarios include four homogeneous synthetic pore networks at water-, mixed- and oil-wet conditions. A random network that represents the pore space in Berea sandstone was also used for further investigation.Image processing technique was applied to analyze and compare displacement mechanisms and displacement process efficiency in each experiment. Microscopic mechanisms, such as oil and polymer solution trapping, configuration of wetting and non-wetting phases, flow of continuous and discontinuous strings of polymer solution, polymer solution snap-off, distorted flow of polymer solution, emulsion formation, and microscopic pore-to-pore sweep of oil phase were observed and monitored in conducted experiments. Experimental results showed that water- and mixed-wet media generally have comparable and higher recoveries in contrast with oil-wet media. Moreover, the results confirmed a significant dependency on the pore structure and wettability of the media on both displacement mechanisms as well as oil recoveries. This experimental study illustrates the successful application of glass micromodel techniques for studying enhanced oil recovery (EOR) processes in a five-spot pattern, and also provides a useful reference for understanding the displacement mechanisms involved in a polymer flood process at different pore morphologies and wettabilities of porous media.     

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。     

化学驱微观剩余油启动顺序及驱油效果实验研究

化学驱是进一步提高水驱油藏采收率的主要技术手段之一。目前的化学驱油机理研究仅能反映不同驱剂对不同类型剩余油的驱替过程,没有将不同类型剩余油作为一个整体考虑,分析启动不同类型剩余油的顺序和难易程度,更没有考虑孔隙结构的微观非均质性对驱油效果的影响。此文以光刻微观物理模型为研究手段,深入研究了不同类型驱剂启动剩余油的顺序和难易程度。研究结果表明:不同类型驱剂启动不同类型剩余油的顺序和难易程度不同,以聚/表二元体系最易启动剩余油,且基本可以同时启动不同类型剩余油;孔隙结构微观非均质性对驱油效果的影响表现为:相同渗透性的岩心,孔喉比越大驱替效果越差,当孔喉比相同时,配位数越大驱替效果越好。     

胜利油田弱胶结稠油藏岩石破坏准则及出砂预测

针对胜利油田弱胶结稠油藏开采过程中出砂严重的实际情况,通过三轴试验对弱胶结储层的变形破坏性质进行了试验研究,建立了极限塑性应变破坏准则,通过流－固力学耦合计算建立了炮孔破坏出砂的预测模型,最后对单家寺油田弱胶结稠油藏出砂临界生产压差及出砂速度进行了预测,预测结果与现场数据比较吻合,研究结果对该油田采取合理的防砂工艺措施具有重要的指导意义。     

涩北气田连续油管冲砂作业分析

〗涩北气田生产过程中极易出砂,要恢复气井正常生产,就要将砂冲出来,解放产层。由于地层压力低,常规冲砂方法容易使地层压漏,返排困难,对气层造成严重的污染,达不到提高产量的目的。在使用连续油管进行了10口井冲砂作业的基础上,通过对典型井的分析,认为冲砂作业成功的关键是合理控制冲砂排量、井口油压（回压）、泵液时间、泵液量、冲砂速度等,使井口油压、液柱压力、砂柱压力、气柱压力、油管与连续油管环空间的循环阻力之和小于井底地层压力,让产层中的天然气不断地流入井筒,达到减少地层污染的目的。实验结果对今后涩北气田进行大规模的连续油管冲砂作业具有指导作用。     

川东北普光地区礁滩型储层微观非均质性研究

根据岩心、铸体薄片、压汞、扫描电镜、物性等资料,对四川盆地普光地区长兴-飞仙关组礁滩型储层的微观非均质性(岩石成分非均质性、孔隙结构非均质性、孔隙类型非均质性、裂缝类型非均质性)特征进行了系统的研究。结果表明:普光地区长兴-飞仙关组储层在岩石成分和孔隙结构上表现出较强的微观非均质性,而在孔隙类型和裂缝类型上表现出弱非均质性。综合分析认为,普光地区长兴-飞仙关组礁滩型储层为中等微观非均质性储层。该研究方法对相似地区的礁滩型储层微观非均质性研究有借鉴意义。     

天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质堵塞规律与微观挡砂机制

中国南海海域部分天然气水合物储层中地层砂为高泥质含量细粉砂，开采防控砂难度较大。针对高泥质细粉砂挡砂机制问题，使用粒度中值为10.13 μm的泥质细粉砂样品，模拟单向气液携砂流动条件，使用绕丝筛板、金属烧结网、金属纤维、预充填陶粒4类挡砂介质在20~80 μm挡砂精度下进行挡砂模拟实验，采用显微成像系统观察挡砂介质内部及表面砂粒沉积与堵塞动态，分析介质流通性能和挡砂性能变化，总结堵塞规律、微观挡砂机制与形态及其控制因素。研究结果表明，不同类型和精度的挡砂介质对泥质细粉砂的堵塞总体呈现堵塞开始、堵塞加剧和堵塞平衡3个阶段。随着驱替进行，挡砂介质渗透率逐渐降低，幅度会高达90%以上；同时过砂速度减缓，最终过砂率为5%~10%。根据堵塞规律和微观图像分析，提出了粗组分分选桥架、局部砂团适度挡砂、整体砂桥阻挡等挡砂介质对泥质细粉砂的3种微观挡砂机制。以粗组分分选桥架挡砂机制为主的挡砂工况下，挡砂介质堵塞渗透率较高，但过砂率超过15%，挡砂效果较差；以整体砂桥挡砂机制为主时，过砂率在10%以下，挡砂性能较好，但各类挡砂介质的堵塞渗透率不足1 D，流通性能较差。局部砂团适度挡砂机制为主时介质挡砂性能及流通性能介于两者之间。挡砂介质对天然气水合物储层泥质细粉砂的微观挡砂机制和形态受挡砂介质类型、精度、地层砂特征以及流动条件等因素控制，其规律对于水合物泥质细粉砂防控砂优化有指导意义。     

天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质堵塞规律与微观挡砂机制

中国南海海域部分天然气水合物储层中地层砂为高泥质含量细粉砂，开采防控砂难度较大。针对高泥质细粉砂挡砂机制问题，使用粒度中值为10.13 μm的泥质细粉砂样品，模拟单向气液携砂流动条件，使用绕丝筛板、金属烧结网、金属纤维、预充填陶粒4类挡砂介质在20~80 μm挡砂精度下进行挡砂模拟实验，采用显微成像系统观察挡砂介质内部及表面砂粒沉积与堵塞动态，分析介质流通性能和挡砂性能变化，总结堵塞规律、微观挡砂机制与形态及其控制因素。研究结果表明，不同类型和精度的挡砂介质对泥质细粉砂的堵塞总体呈现堵塞开始、堵塞加剧和堵塞平衡3个阶段。随着驱替进行，挡砂介质渗透率逐渐降低，幅度会高达90%以上；同时过砂速度减缓，最终过砂率为5%~10%。根据堵塞规律和微观图像分析，提出了粗组分分选桥架、局部砂团适度挡砂、整体砂桥阻挡等挡砂介质对泥质细粉砂的3种微观挡砂机制。以粗组分分选桥架挡砂机制为主的挡砂工况下，挡砂介质堵塞渗透率较高，但过砂率超过15%，挡砂效果较差；以整体砂桥挡砂机制为主时，过砂率在10%以下，挡砂性能较好，但各类挡砂介质的堵塞渗透率不足1 D，流通性能较差。局部砂团适度挡砂机制为主时介质挡砂性能及流通性能介于两者之间。挡砂介质对天然气水合物储层泥质细粉砂的微观挡砂机制和形态受挡砂介质类型、精度、地层砂特征以及流动条件等因素控制，其规律对于水合物泥质细粉砂防控砂优化有指导意义。     

饱和孔隙流体作用下甲烷水合物降压分解机制及实验研究

水合物地层中常含有饱和的孔隙流体,饱和孔隙流体的存在改变了水合物藏的传热及传质特性。通过实验模拟了饱和孔隙流体下多孔介质尺寸、分解温度、压降和注入流体类型对水合物的降压分解过程中产气速率的影响。结果表明：饱和孔隙流体下,产气速率受多孔介质尺寸、压降和注入流体类型影响较大,而受分解温度影响较小。实验范围内,水合物在大压降和小尺寸介质中分解更快速。水合物分解初始阶段,分解速率随着流体盐度的增加而增大;在中后阶段,分解速率随流体盐度的增加而降低。气体扩散阻力因盐溶液水化离子氛存在而增加并进一步阻碍水合物的分解。实际水合物藏开采过程中可通过增大压降和降低溶液盐度来解决该问题。