渤海湾地区适度防砂技术防砂方式优选

通过分析国内外防砂方式选择依据,结合室内大型出砂模拟试验,提出根据均质系数UC、泥质含量Vsh、黏土矿物的吸水膨胀性3个参数作为适度防砂技术防砂方式选择的理论依据,挡砂精度的设计主要参照地层砂粒度中值d50。进行了渤海湾地区典型油田储层特性分析和不同防砂方式下的产能评价,得出渤海湾地区适度防砂技术的防砂方式及参数选择标准,并建立了相应的防砂方式选择图版。该图版在渤海湾新开发的KL3-2油田的防砂方案设计中进行了应用,并进行了室内出砂模拟试验,结果表明其设计合理,具有现场应用价值。     

防砂方法优选模拟试验装置

针对目前机械防砂技术种类较多,且新技术和产品不断涌现,以及由于防砂方法选择不当而使防砂效果差或失败的状况,研制了一种实尺寸防砂方法优选模拟试验装置。该装置可针对机械防砂技术的特点,进行实尺寸室内模拟试验,通过测试分析其性能优缺点,为防砂的优化选择提供依据;可对现有各种防砂技术进行有关参数的测试和评价,为防砂技术的正确实施提供可靠依据。该装置可根据用户要求对挡砂精度、抗堵塞能力、抗冲蚀能力和制造工艺等指标进行测评。已对石油专用网滤砂管、G.F纤维滤砂管、陶瓷滤砂管、多层金属毡滤砂管、异型丝金属纤维滤砂管、抗冲蚀高渗透率滤砂管、侧向流道长寿命滤砂管等新型防砂工具做了性能测试试验,缩短了工具研制周期,并大大完善了工具现场使用效果。     

防砂方法综合评价模型及其应用

建立了防砂方法适应条件知识库和技术评价综合模糊评价模型。用于优选最佳防砂方法的综合评价指标考虑了技术评价因子、有效期、净现值、投入产出比以及投资回收期等。该方法克服了以往防砂方法不确定因素对评价结果产生较大影响的缺点，可以用来针对单井或区块选择最佳防砂方法。通过修改适应条件知识库，使模型具有可开放性和可维护性，实例验证优选结果合理。     

利用人工神经网络实现对油气井防砂方法优选

人工神经网络预测地层出砂防砂方法的优化有多种，各种优化方法都必须考虑油气井产能情况，模型计算和分析都很复杂、需要的参数较多，而且很多参数现场很难获得，现场可操作性差，经过文献调研和现场的实际分析，应用人工神经网络技术实现对油气井防砂方法优选，在油田的实际生产过程中具有重要意义。应用人工神经网络技术，利用辽河油田稠油油藏单井开发资料建立样本进行网络学习，对所采用的防砂方法进行优化，从而得出优化结果。该神经网络经过在辽河油田现场验证效果很好。     

经济评价模型在防砂方法优选中的应用

根据油田防砂的基本情况,考虑到油田产能、有效期及作业成本等因素,建立了优化防砂方法的经济评价模型。利用净收益、产出投入比等指标对若干种技术评价指标较高的防砂技术进行了经济对比分析,该模型为最终选出技术上合理、经济上可行的最佳防砂方法提供决策支持。实例评价结果表明,该经济评价模型具有简洁、科学、针对性强等特点,比较适用于对防砂方法的优选。     

神经网络预测储层粒度在防砂方案设计中的应用

利用反向传播神经网络(BPNN),以测井数据和粒度(筛析)数据为输入,首先建立地层粒度的数据样本,利用神经网络技术对开发井的开发层段进行粒度分布预测,这在一定程度上为防砂方案设计提供了更充分的依据。利用神经网络预测储层粒度在南海A油田开发防砂方案设计中得到了应用,使防砂方式和参数选择进一步优化。     

基于模糊理论的油井防砂方法优选及应用

在现有各种防砂方法适应性的基础上，基于模糊数学原理建立了防砂方案的综合模糊评判模型，借助该模型计算各种防砂方法的技术评判因子，优选出技术上可行的若干防砂方法。现场实施的Z43—2井和Z43—5井防砂结果表明，该模型可以为油井防砂方案的选择提供较好的决策依据。     

油层出砂机理与防砂方法综述

油井出砂可加速设备腐蚀，严重时，可造成设备无法工作。对于稠油油藏，由于稠油的长期作用，油层往往处于弱胶结状态。当油井处于中后期且油层亏空较大或油井见水时，油井出砂会加剧。本文在调研大量中外文献及结合现场实践经验基础上，对油井出砂机理及防砂方法进行综述...     

中国海上疏松砂岩适度出砂井防砂方式优选

依据国内外防砂方式选择方法及室内大型出砂模拟试验研究成果,提出疏松砂岩适度出砂井防砂方式选择的理论参数地层砂粒度中值 d₅₀、均质系数 U_C、泥质含量 V_sh 以及蒙脱石含量。通过对中国4个海域储层特性进行的统计、不同防砂方式下出砂模拟试验及现场防砂效果,得到了中国海上疏松砂岩适度出砂井的防砂方式选择标准,并建立了相应的防砂方式优选图版,挡砂精度设计参照地层砂粒度中值 d50。该图版在海上多个新开发油藏的防砂方案设计应用中取得了较好的效果。     

深水浅层气田防砂方式优选及防砂参数优化

为了解决深水气井开采过程中出砂程度高、防砂难度大的问题,研究了深水气井防砂优化设计技术。基于荔湾3-1深水浅层气田上覆岩层压力低、成岩性差、胶结强度低的特点,研制了一套可以进行深水气田大型防砂物理模拟的试验装置。该装置能够准确模拟深水气田储层特性条件下的常规裸眼优质筛管防砂与砾石充填防砂。采用物理试验与现场实际相结合的方法,对多种防砂方式及防砂参数进行了物理模拟,提出了适合深水气田提高产能的最佳防砂措施为"金属网优质筛管+裸眼砾石充填＋适度扩眼增大砾石层厚度"。研究表明:气井防砂不同于油井的特殊性在于气体流速产生的携砂效应要明显大于增加砾石层厚度起到的挡砂效果,为保证深水气田出砂量小于10-9 m3/m3,砾石充填厚度应控制在60.96 mm以内,以达到产能与出砂量的最优组合。      

射孔优化技术在疏松砂岩油藏中的应用

通过对不同井眼角度、射孔方位、射孔密度和炮孔布置的模型在不同流速下的实验和对射孔参数与炮眼的渗流面积和炮眼压差关系的研究，进行了射孔优化，大大提高了疏松砂岩油藏防砂效果，认为射孔方位、井眼角度、射孔参数与油井出砂有直接关系，随孔径、孔密井眼角度的增大出砂加剧。为防止出砂，射孔时尽量沿最小主应力方向。     

适用于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂室内研究

疏松砂岩油藏开发到中后期,射开的油层增多,由于油层出砂而造成的亏空日益严重,防砂难度越来越大。为此开发了适合于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂。介绍了网络剂的筛选、网络剂长度及加量的确定、网络覆膜砂强度的改进及影响网络覆膜砂的各种相关因素。研究认为,LH网络覆膜砂具有较高的强度及渗透率,在一定压力和排量下有防止覆膜砂反吐的功能,可用一次防砂管柱实现多层防砂施工。     

疏松砂岩储层防砂方法优选实验评价

对埕岛油田常用的防砂工艺进行了实验室评价．对比分析了各种防砂工艺的防砂效果，优选出了适用于胜利浅海油田特点的各种常用防砂工艺的参数，并优选出了适合该区块特点的防砂工艺，在现场应用后取得了很好的防砂效果。     

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。     

The Optimization of Sand Control Completion in Bohai Bay

Abstract

The application of moderate sand control technology in the area of Bohai Bay has achieved significant success in recent years, but the problems that some wells receive high sand production rate and the sand is uncontrollable still exist. As a result, how to choose a reasonable way of sand control becomes urgent when it comes to field work. Analyzing the design basis of domestic and international sand control method and combining with an indoor large-scale model experiment of sand production, the authors proposes the theoretical basis for the selection of moderate sand control technique: three main parameters as uniformity coefficient (UC), shale content (Vsh), and water swelling property of clay mineral. The design of sand retention precision is mainly according to median grain diameter (D₅₀) of formation sand. On the basis of analyzing the reservoir characteristics and evaluating the productivity under different sand control methods for the typical oil fields in Bohai Bay, the authors present selection criteria of sand control methods for the application of moderate sand control techniques in Bohai Bay, and build a corresponding selection chart. This chart has been applied in the sand control design of Ken Li (KL) oil field in Bohai Bay and has been proved reasonable after indoor test, which shows that this chart can be used in field.     

牙轮钻头传动比的计算模型

根据正交实验结果，考虑影响牙轮钻头传动比的主要因素，推导出了牙轮钻头传动比的计算模型。以实测传动比与计算传动比之差的绝对值为最小作为优选目标，采用两套L49（78）正交表构成内侧和外侧表，以待求系数作为假设的实验因素，安排模拟实验。用正交优选方法优选模型中的待求系数，确定了模型的定量关系。由该模型计算的牙轮钻头传动比值与实测值较接近。牙轮钻头传动比计算模型的建立，为牙轮钻头破岩机理分析及轴承设计提供了一定的理论依据。     

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。     

聚合物-水泥防砂滤砂管的研究

针对环氧树脂滤砂管易老化且制造工艺中存在环境污染等问题，根据聚合物水泥与砂料之间有良好粘结性的特点，提出了以聚合物为添加剂来生产水泥滤砂管的工艺，对聚灰比、水灰比的选择进行了研究，确定了最佳配比，对根据最佳配比制成的试样进行了试验。结果表明，所研制出的滤砂管克服了原滤砂管制造工艺的不足，其强度、渗透性达到了原滤砂管的标准，且抗老化性能有了明显的提高。     

砂拱及其稳定模型的推导及验证

分析了砂拱的形成过程，建立了砂拱的力学模型，利用库仑－莫尔准则、达西定律和平衡方程推导出砂拱稳定模型，并通过实验对该模型进行了验证。     

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。