疏松砂岩油藏出砂机理微观可视化实验研究

针对出砂机理宏观实验研究中存在的问题,研制了疏松砂岩稠油油藏出砂机理研究的微观可视化实验装置,采用渤海疏松砂岩典型储层的粒度分布和油田实际挡砂参数,进行了疏松砂岩稠油油藏出砂机理的微观可视化实验研究。结果表明:出砂提高渗透率的程度与驱替压差、地层砂粒度、挡砂筛网尺寸有关。粒度越均匀,分级出砂范围就越窄,出砂阶段越集中;若粒度均匀程度较差,则分级出砂范围就越宽,出砂随驱替压差和挡砂精度的变化也越明显。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

渤海稠油油藏适度出砂对储层物性影响的室内研究

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，这样不紧束缚了油田的产量还增加了操作成本．针对渤海稠油油藏的实际情况，提出了适度出砂提高单井产量的开采方式，并开展了实验研究。在调研国内外出砂模拟实验的基础上，利用现有的实验装置，开展了人造岩心制作，采用筛析法和直接出地层砂法进行了适度出砂对储层物性的影响的室内研究，以适度出砂原理为理论基础，同时也与现场的实际生产情况相符合。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。     

含聚合物疏松砂岩岩心出砂形态微观模拟实验

聚合物驱的疏松砂岩油藏中,生产井近井地带聚合物衍生物聚集会造成储层堵塞,同时也会对储层出砂产生影响.为探究聚合物驱油藏注聚井和油井聚合物赋存条件下的出砂机理和出砂形态,利用可视化微观出砂模拟实验装置,使用粒径中值为0.3 mm的地层砂,固化胶结得到聚合物赋存条件下的弱胶结岩心薄片;分别使用清水和新鲜聚合物进行出砂驱替实...     

疏松砂岩气藏出砂机理与实验研究

柴达木盆地东部的涩北气田储层岩石成岩性差,疏松易散,生产中存在出砂的问题,影响了气田的正常生产.通过室内系列岩心实验,分析储层岩石颗粒、孔隙结构的特征与岩石力学性质,并进行系列的出砂物理模拟,研究出砂机理及其影响因素.研究表明,岩石强度是决定储层是否出砂的决定性因素.因储层岩石颗粒细,泥质含量高,施工液体的侵入使井筒附近岩石膨胀极易破坏,造成大量出砂.     

Microscopic sand production simulation and visual sanding pattern description in weakly consolidated sandstone reservoirs

To visually describe the sanding pattern, this study constructs a new particle-scale microstructure model of weakly consolidated formation, and develop the corresponding methodology to simulate the sanding process and predict sand cavity shape. The microstructure model is a particle-objective model, which focuses on the random sedimentation of every sand grain. In the microstructure, every particle has its own size, sphericity and inclination angle. It is used to simulate the actual structure of...     

弱固结砂岩油藏出砂量预测模型

以固体变形和流体渗流为基础,将地层出砂简化成应力集中引起岩石破坏产生松散砂粒和流体流动使松散砂粒冲蚀运移这两个过程的耦合,并以孔隙度变化作为耦合基本参数,建立了出砂量预测的流固耦合模型,采用差分法进行了理论模型的数值求解。结果表明,随着地层破坏和连续出砂,井眼周围地层承受的应力重新分布,地层孔隙度和渗透率逐渐增加,产液量也逐渐增加。从预测出砂规律看,砂量在开始生产的几小时内先大幅度增加,达到一个峰值,然后逐渐降低并趋于一个稳定的低值。模拟结果与现场和室内观察现象一致,证明了该模型的可靠性。     

弱固结砂岩气藏出砂物理模拟实验

海上弱固结砂岩气藏一旦出砂,危害极大,准确地预测出砂尤为重要。目前国内外关于出砂预测的模型均基于一定的假设条件进行理论计算,参数较多,直接影响到预测精度。笔者基于出砂物理模拟实验,首次研制了一套气井出砂物理模拟实验装置,并进行了大量实际储层全直径岩心模拟实验,测定了岩心发生出砂时的临界压差与流量,通过相似原理反算出实际生产时的出砂临界压差。根据实验测试结果,回归了生产压差与岩心单轴抗压强度的拟合关系,形成了一种简单有效的弱固结气藏出砂预测方法。该方法首次在南海某深水气田进行了应用,预测误差可控制在10%以内。     

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。     

缝洞型碳酸盐岩油藏出水规律可视化物模实验

为了深入研究缝洞型碳酸盐岩油藏储集体出水规律,设计裂缝、溶洞和缝洞3种典型储集体可视化物理模型,研究了不同裂缝(缝宽)极差、注水速度、含油饱和度与缝洞倾角条件下的出水规律,分析了驱后剩余油类型和分布特点。实验结果表明,对于裂缝储集体,裂缝极差为1、4、16时,极差越大末端出水越早,一定条件下采收率越高。对于多向连通型缝洞储集体,注入速度为0.01、0.1、0.5 mL/min时,采收率呈现出随注水速度增加而先增后减的变化趋势,且波及区域内的含油饱和度越高时,最终采收率也越高。对于致密充填溶洞储集体,重力分异作用对油水流动起重要影响,且当缝洞倾角由0°逐渐增至45°、90°时,采收率也逐渐增加。研究成果对于缝洞型油藏的开发、油井堵水及剩余油的挖潜具有重要的理论和实践指导意义。     

疏松砂岩油藏压裂裂缝延伸规律数值模拟

压裂充填防砂可实现增产与防砂双重目的,是疏松砂岩油藏的一种重要完井方式。疏松砂岩具有高孔、高渗特点,且强度低、塑性强,裂缝起裂与延伸机理较为复杂。为研究疏松砂岩储层压裂裂缝延伸机理,揭示压裂工艺参数对裂缝形态的影响,建立了考虑储层岩石弹塑性变形、裂缝起裂与延伸、压裂液流动与滤失以及储层孔隙流体渗流复杂耦合作用的流固耦合有限元数值模型,针对渤海油田绥中36-1区块典型疏松砂岩储层,开展了压裂裂缝延伸规律数值模拟计算,并重点分析了压裂液效率、排量对于裂缝延伸规律的影响。结果表明:低效率压裂液在疏松砂岩中仅形成极短而窄的裂缝,裂缝两侧伴随着一定范围的剪胀高渗带,难以容纳支撑剂,无法实现充填防砂目的;效率高压裂液可在疏松砂岩中形成压裂充填防砂工艺所需的短宽裂缝,裂缝壁面两侧存在轻微压实现象,对渗透率的影响较小;提高压裂液排量,裂缝长度减小,裂缝宽度增加。研究结果可为疏松砂岩压裂充填设计提供一定理论参考。     

非均质油藏井网注采参数优化的可视化模拟驱替实验

油藏储层的非均质性是影响油、水渗流规律及采收率的内在因素,注采参数是影响非均质油藏采收率的外在因素,可视化模拟驱替实验是确定非均质油藏合理注采参数的有效手段.利用可视化动态仿真驱替实验装置进行水驱油的驱替实验,通过设计7套采用不同的注采参数的实验方案,研究非均质油藏的物性差异、井网形式以及注采参数对水驱程度的影响.研究结果表明,对于非均质油藏,注水开发初期,渗流阻力主要为油对水的阻力,驱替受储层非均质性影响不明显,随着驱替不断进行,孔隙喉道的阻力成为主要阻力,驱替越来越不均衡.对比不同实验方案,通过优化调整非均质油藏的井网形式和注采参数,可以实现最大程度的均衡驱替,改善水驱油藏开发效果,获得更高的采收率和经济效益.     

深层致密砂岩气藏干湿交替诱发气井出砂实验模拟

塔里木盆地库车坳陷深层致密砂岩气藏天然裂缝发育,处于高温高压和高地应力的封闭环境,地层水矿化度高,局部存在超低含水饱和度特征,部分气井生产中经常伴随不同程度的出砂现象,严重干扰气井正常生产.选用库车坳陷某深层致密砂岩气藏岩样,实验模拟含水饱和度升降的干湿交替过程,监测岩石动态力学参数及应力敏感系数变化.结果 表明,干湿...     

东河石炭系油藏注气受效井出砂加剧问题研究

东河石炭系油藏目前已进入开发后期,为控制产量递减速度、实现原油稳产增产,于2014年开展注气开发重大试验。随着注气持续推进,东河石炭系油藏开发效果得到较大改善,伴随地层压力、生产压差和产气量逐步增大,注气受效井出砂问题加剧。在此影响下,机采井严重砂卡、频繁检泵,自喷井产层砂埋、井口装置刺损变形,严重影响产量和现场安全生产。基于注气受效井出砂加剧机理和危害识别,重点从地层、井筒和地面三个方面提出防治一体化措施,源头长效治理出砂,兼以井筒和地面治砂,从而保障油井高效安全生产,助力东河石炭系油藏注气开发提采增产。     

生产压差对疏松砂岩储层出砂影响规律研究

针对疏松砂岩油藏开发过程中油井出砂与提高产能之间的矛盾,在综合考虑流体渗流、储层变形或破坏等因素的基础上,基于连续介质力学理论,建立了一种流固耦合形式的疏松砂岩合理压差预测模型,并应用所开发的有限元程序模拟分析了渤海疏松砂岩油田某油井生产压差波动对砂岩储集层骨架应力和变形的影响规律,提出了适合该井区的合理压差.