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。     

疏松砂岩油藏油井出砂量预测模型及应用

在研究油井出砂机理的基础上,根据液固多相渗流条件,应用库仑摩尔破坏准则和达西公式,导出了关于疏松砂岩油藏不同产液量下油井出砂量预测的数学模型。以盘二油田为例,进行了出砂预测,与实测含砂比相比,平均误差小于0.0052%。实例应用表明所给的数学模型是可行的。     

海上疏松砂岩油藏出砂预测模型及应用

准确预测出砂对于合理选择油气井防砂措施以及平台除砂工艺具有重要意义。利用结构渗流力学及变形耦合的基本原理,建立了应力场和渗流场耦合作用的疏松砂岩三维出砂预测分析模型,运用大型有限元软件进行了求解,并与现场实际结果进行了对比分析。研究认为:地层压力变化,引起射孔孔道及井筒周围岩石应力场与渗流场重新分布,且相互作用影响,是砂岩出砂主要因素;射孔孔道是储层出砂敏感部位;生产制度改变引起地层参数变化,亦是诱发出砂的重要因素。模拟结果与现场实际生产情况相吻合,对现场油气井出砂预测与防砂工艺具有一定的指导意义。     

疏松砂岩油藏出砂机理室内试验研究

为研究疏松砂岩油藏出砂机理,对地层出砂进行了室内试验研究。利用玻璃板填砂平面模型,对影响地层出砂的非均质性、黏度、渗透率和流体渗流速度等因素进行了研究。结果表明,大孔道的形成是一个在主流线上分枝发展的"灾变"过程。在临界出砂速度以上,随流速的增大,出砂速度迅速提高;胶结强度越高,出砂量和出砂速度越小;在相同的渗流速度下,渗透率越大,出砂量越小;随着原油黏度的增加,出砂量增加。出砂量的变化表明,胶结程度和水力冲刷是影响油层出砂的重要因素,大孔道一旦形成,油井含水率增加,油藏的采收率降低36%。试验结果为现场防止出砂提供了参考依据。     

疏松砂岩稠油油藏适度出砂开采方式研究

针对疏松砂岩稠油油藏的实际情况,在常规防砂和出砂冷采的基础上,提出了适度出砂开采方式。论述了适度出砂开采技术的增产原理,以及适合适度出砂开采方式的油藏条件。列举了一些国外油田的应用实例,进一步证明了适度出砂开采可以大幅度地提高油井产量。最后讨论了应用适度出砂技术应解决的几个关键问题。     

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。     

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。     

考虑变质量流水平井筒稠油携砂能力研究

与浆体管输不同,水平井筒从趾部到根部随着地层流体的流入,井筒内流体流量逐渐增大,井筒内各个部位的流态随着井筒内流量的变化而变化。根据液固两相稳态流流态理论,流态依次从非均质悬浮流加固定床或流动床组合到单个非均质悬浮流。流态的变化引起了井筒内压力梯度、固定床层或流动床层高度等流动参数的变化,从而造成稠油携砂能力的变化。根据上述理论,建立了考虑变质量流水平井筒稠油携砂机理模型,并用其计算得到了井筒内压力梯度、固定床层或流动床层高度分布,为评价水平井筒稠油携砂能力提供了依据。     

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。     

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。     

疏松砂岩储层水平井安全钻井周期数值模拟计算

在疏松砂岩油藏中钻水平井首先要解决的是井眼失稳问题。室内通过对疏松砂岩储层进行蠕变试验,得到其常温下稳态蠕变的本构方程,并验证砂岩的黏性流变是造成水平井井眼缩径的主要因素。在疏松砂岩储层水平段井眼变形分析中考虑了疏松砂岩的黏弹塑性变形,并综合地应力、钻井液密度以及流变参数对井眼缩径速率的影响,应用FLAC3D进行数值模拟计算,得出了疏松砂岩中水平井井眼随时间变化的缩径率,并据此确定了疏松砂岩储层水平井水平段钻进的安全周期。     

疏松砂岩应力损害分析评价

疏松砂岩为应力敏感介质,完井、开采过程中储集层易产生膨胀/压实变形,造成应力损害,影响油井产能。以疏松砂岩介质的力学性能及其在孔隙流体作用下的动态应力演化过程为基础,综合考虑流体渗流、储层变形和破坏等因素,建立了流固耦合形式的疏松砂岩应力损害定量评价模型,并采用有限元数值模拟方法求解。采用该模型对胜利油田某裸眼油井疏松砂岩油藏进行了应力损害定量评价,结果表明:近井壁储集层沿最大主应力方向剪切膨胀,孔隙度、渗透率相应提高,而沿最小主应力方向区域塑性压实,孔隙度、渗透率均下降;开采过程中油藏压力衰竭导致储集层骨架有效应力增加,储层孔隙度和渗透率下降,随生产压差增大,储层渗透性能将进一步降低,生产过程中应采取必要措施以消除应力损害。     

疏松砂岩油藏"适度防砂"技术研究

在常规防砂和出砂冷采的基础上，提出了“适度防砂”技术。论述了“适度防砂”技术的实验依据，提出了“适度防砂”技术的概念及现实意义，指出了适度防砂技术的思路及实现“适度防砂”技术需解决的几个关键问题。     

渤海疏松砂岩常规稠油提高单井产能对策研究

在分析了渤海疏松砂岩常规稠油油田单井产能的技术现状的基础上,结合国内外稠油油田提高单井产能的调研情况,对影响渤海疏松砂岩常规稠油单井产能的因素进行了分析。结合目前渤海常规稠油油田的地质特点和开发生产的实际,提出了适合渤海疏松砂岩常规稠油提高单井产能的途径。即一是采用特殊井型不出砂生产;二是采用大斜度井适度出砂生产,这种方法主要适用于不适合特殊井型的地层。     

疏松砂岩油藏水平井表皮污染探讨

引入了厚表皮概念公式,对高渗油藏和低渗油藏水平井表皮污染进行了分析,得出了高渗油藏由于孔喉通道没有完全堵塞,表皮污染带渗透率损失远小于低渗油藏的结论。并由此认为可以利用水平井滤砂管防砂完井“部分防砂”原理。逐步清除表皮固相污染,室内实验和现场应用表明,水平井利用金属棉滤砂管防砂完井工艺,能逐步清除表皮固相污染,保持水平井连续生产。     

疏松稠油油藏压裂防砂效果分析

欢喜岭油田欢127东块兴隆台油藏属于以构造因素为主导的层状油藏,纵向上分上下两个油层组,含油面积1．46km^2,石油地质储量805×10^4t,油藏埋深740～850m,属扇三角洲辫状河道沉积。油层自北西向南东倾斜,低部发育边水,属于边底水油藏。欢127东块兴隆台油藏埋藏浅,岩石胶结疏松,油井出砂非常严重,尤其是东、西两个边部,出砂导致油井不能正常生产而关井。2005年对5口井进行了压裂防砂试验,取得了不错的增油效果,为类似稠油油藏防砂提供了借鉴。     

原油黏度对疏松砂岩储层防砂的影响

胜利海上埕岛油田四井区砂岩胶结疏松 ,容易出砂 ;原油密度大 ,原油黏度在 383～ 1 0 0 8mPa·s范围内 ,原油胶质含量高。主要讨论不同原油黏度对不同绕丝筛管、不同砾石组合防砂效果的影响。研究结果表明 :89mm和 1 1 4mm绕丝筛管在相同砾石条件下 ,低黏度对防砂效果影响不大 ,而高黏度对防砂效果有较大影响 ;因此 ,对稠油油藏进行防砂设计时应考虑原油黏度的影响     

疏松砂岩油层砂粒运移与渗透率关系的试验研究

利用多点测压长岩心填砂圆筒试验装置,模拟油井砾石充填防砂条件,在试验中样品不出砂的情况下,研究了砂粒的运移对疏松油层砂样和防砂砾石渗透率的影响。试验样品由4段疏松油层砂样和1段防砂砾石组成,试验结果表明,砂粒的运移使油层砂样的渗透率和防砂砾石的渗透率发生明显的改变:防砂砾石的渗透率大幅度下降,靠近砾石层的油层砂样的渗透率下降,流体入口处油层砂样的渗透率上升;油层砂样的渗透率和防砂砾石的渗透率的变化与流体流过样品的累积体积流量和样品含水饱和度有关。