砾石充填防砂工艺参数优化设计

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。砾石尺寸、砂比和泵排量等参数的设计是影响该防砂技术成败的主要因素。通过砾石层孔喉结构的计算机模拟,利用孔喉结构分布曲线和地层砂粒度分布曲线优化砾石尺寸。渤海油田一口油井采用高压砾石充填设计,防砂效果良好。     

高压砾石充填防砂工艺参数优化设计

高压一次充填是目前对严重出砂油气井十分有效的防砂工艺措施。砾石尺寸、携砂比、充填排量、携砂液黏度、筛管参数等是高压砾石充填施工过程中影响施工成败和防砂效果的主要因素。为了优化施工参数,改善施工效果,首先分析和研究了地层砂侵入砾石层的特性和砾石层压降计算方法,评价其挡砂效果和对产能的影响,建立了砾石尺寸综合评价方法,用来优选最佳砾石尺寸。以水平射孔孔眼中砾石颗粒不发生沉积堵塞为目标,建立了给定携砂比、携砂液黏度条件下的最小临界排量计算方法,可用来对施工参数进行组合优化设计。最后研究了绕丝筛管尺寸和管柱结构的设计,提出了一套高压砾石充填施工参数优化设计理论与方法。设计结果满足防砂基本要求并达到优化目的,防砂施工效果良好。     

水平井砾石充填防砂模拟研究

介绍了水平井砾石充填防砂物理模拟和数值模拟的实验研究。利用大型实尺寸模拟试验装置，对水平井砾石充填机理作物理模拟试验，掌握了砾石砂浆在水平井中的流动状态、砾石的沉积规律、充填过程和影响水平井砾石充填效果的相关因素，其中主要相关因素有充填排量、携砂液性能、砂比和防砂管柱结构等。在物模基础上，根据水平井砾石沉积规律和充填过程，建立了水平井砾石充填数学模型，从理论上对水平井砾石充填进行了系统的数值模拟研究。结果表明：充填排量大于４５０Ｌ／ｍｉｎ、砂比（体积比）３％、冲／筛比（冲管外径／筛管外径）大于０．８、携砂液为水或囟水的情况下，水平井砾石充填率达到１００％，物模与数模拟合率达９０％。为水平井砾石充填防砂设计提供了优化设计参数。     

理想充填暂堵新方法在吐哈丘东低渗透气田的应用

传统的暂堵方法主要是依据储层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,但是对具有较大尺寸的孔喉封堵效果较差。根据吐哈丘东低渗气田储层孔喉尺寸分布规律确定钻井液体系中暂堵剂颗粒粒度分布,设计出理想充填暂堵型钻井液。室内性能评价结果表明,理想充填暂堵型钻井液流变性好,滤失量低。与传统方法相比,该方法设计的钻井液可有效封堵同一储层中不同粒径的孔喉,尤其是较大尺寸的孔喉,对储层岩样的侵入深度较浅,可获得更高的岩心渗透率恢复值及更低的突破压力梯度,降低钻井液污染。     

砾石充填的物料优选

通过控制质量和颗粒尺寸分布来改善工业砾石的质量，可以减小充填颗粒尺寸并改善控砂效果而同时又能维持最大的渗透率。本文用实例说明了以砾石尺寸和类型来估算充填砾石在一定孔隙度下的渗透率的方法。     

挤压充填防砂在ZH41-52NX井的应用

为解决ZH41-52NX井出砂导致的砂埋油层、油井产量低的生产难题,研究开发了挤压充填防砂一体化技术。根据地层砂筛析结果,优选最佳充填砾石尺寸;以水平射孔孔眼中砾石颗粒不发生沉积堵塞为目标,优选携砂液体系,优化设计携砂比、充填排量及泵注程序等施工参数;以提高挡砂效果和充填的稳定性为目标,设计绕丝筛管尺寸和防砂管柱结构。防砂施工后平均日增油2 t/d,已连续生产243 d。该井防砂工艺技术参数优化设计方法为此类油井防砂提供了技术支持。     

砾石充填井工业砾石尺寸优选

砾石充填防砂设计中,合理的砾石尺寸是防砂措施得以成功实施的关键。针对目前几种常用砾石尺寸设计方法的不足,以及施工中实际使用的工业砾石是多种粒径的砾石混合而成的特点,通过研究实际充填条件下两种粒径混合的砾石排列结构,建立了砾石层孔隙结构模型,并对砾石层的孔隙尺寸进行了计算和分析。在Saucier方法的基础上,提出了一种新的、符合工业砾石实际情况的、混合粒径砾石充填防砂的砾石尺寸精选思路,并给出了该思路的计算方法。考虑到新建模型的理想性,因此又对计算方法进行了修正,使之更符合砾石充填的实际情况。该砾石尺寸设计方法同时还考虑了地层砂的均匀性对防砂效果的影响,因此,具有实用性强、适用性广、设计结果较其他常规方法更为精确的特点。      

充填密实程度对砾石层挡砂效果及稳定性影响实验

针对砾石充填类防砂工艺,为了探究砾石层充填密实程度对挡砂效果和稳定性的影响规律和程度,利用挡砂介质综合性能测试实验装置,使用石英砂和人造陶粒2种材料,模拟100%、98%、96%和95%共4种充填密实程度进行砾石层挡砂径向流驱替实验,通过渗透率、过砂率和冲蚀形态变化评价砾石层挡砂效果及其稳定性。实验结果表明,射孔孔眼入流会造成砾石层冲蚀孔洞,随着充填密实程度降低,冲蚀孔洞区域越大,地层砂侵入砾石层深度越深;当充填密实程度低于95%时,会形成相对较大的冲蚀孔洞从而失去稳定性,砾石层被地层砂完全穿透从而失去挡砂作用;随着充填密实程度的降低,松散的颗粒在流体冲击作用下重新排列组合,形成的孔洞使得地层砂侵入砾石层的深度也越大,过砂率越高,挡砂效果越差。对于套管射孔井管内砾石充填防砂,应尽可能提高密实程度使其不低于95%,且机械筛管缝宽或挡砂精度按照能够直接阻挡地层砂的原则进行设计。     

砾石尺寸评价与优选方法研究

砾石尺寸的选择是砾石充填防严重的砂侵,小的砾石尺寸挡砂效果好但对油井产能的影响较大.分析和研究了地层砂侵入砾石层的特性和砾石层压降计算方法,评价了其挡砂效果及对产能的影响,建立了砾石尺寸综合评价方法.采用Saucier、Depriester和Schwartz 3种常规选择方法得到3种砾石尺寸结果,分别对其进行综合评价,优选出最佳砾石尺寸.     

高压充填重复防砂对产能的影响及解决方案

高压充填防砂技术的应用效果较好,目前已被广泛应用于出砂严重的油气井,对油田的防砂稳产起着重要的作用．但防砂失效后．管外将会存在一个较厚的砾砂混合区,其在重复防砂作业时很难被清理,这一砾砂混合区域对提高单井产能十分不利,并且,随重复防砂次数增多,混合区的厚度也随之增大,这种不利影响也将不断加剧。文中针对这一问题对高压充填防砂井管外充填区进行了分析,提出了3种可供选择的解决方案,包括压裂充填防砂技术、管外砾石充填区酸洗工艺及高压变粒径充填技术．并对各个方案和技术进行了简要的说明和分析,提出并阐述了管外砾石充填区酸洗技术主要技术思路和要点,即清除砾石层中的细砂．改善砾石层的渗透,同时还在传统高压充填工艺的基础上提出了高压变粒径充填,并根据Saucier方法和拱桥理论,对变粒径砾石充填中的砾石尺寸进行了分析,得出了其设计的基本原则：Ⅱ层砾石粒径大于或等于Ⅰ层砾石粒径的3倍,Ⅰ层砾石尺寸设计采用Saucier方法．     

The Characteristics of Lognormal Distribution of Pore and Throat Size of a Low Permeability Core

The pore-throat size distributions (PTSDs) of low-permeability cores can be characterized by constant-rate mercury injection capillary pressure test (CMICPT), which can distinguish the pore and throat. The data from CMICPT of cores in X reservoir were analyzed. The result shows that the PTSDs are abided by lognormal distribution. The relationship between parameters α, σ of lognormal distribution of throat size in different cores and permeability is logarithmic, while those of pore size are unified. Finally, the reason why the distribution of throat size and pore size are lognormal distribution is discussed. The result will help deepen the understanding the relationship between pore structure and permeability of low-permeability reservoir.     

非均质储层水驱剩余油分布及其挖潜室内模拟研究

为了挖潜长期注水开发油田水淹层内的剩余油,通过分析储层孔隙结构和孔喉大小,研制了可视化非均质模型,以录像的方法室内观察水驱剩余油形成过程,分析其分布特征及挖潜技术思路。基于弹性颗粒在孔喉结构中的材料性能,提出与储层孔喉相匹配的弹性颗粒粒径筛选原则,并通过非均质岩心水驱后颗粒调剖实验,评价该弹性颗粒的动态封堵能力和调剖效果。结果表明:油田储层普遍存在非均质性,该性质影响水驱剩余油的分布;水淹层内剩余油以非均质剩余油为主,多数存在于层内局部低渗部位,分布较为分散,其挖潜应以提高微观波及效率为主;弹性颗粒对喉道的封堵强度随粒径的增大先增大后趋于恒定,当颗粒粒径与喉道直径之比超过3时,颗粒在孔喉结构中发生破碎;封堵水淹层水流通道、挖潜层内剩余油时,选择粒径为3倍大孔喉尺寸的弹性颗粒,其效果明显。     

长7致密砂岩微观孔喉结构测试及特征

以岩心观察、测井、分析试验等资料为基础,探讨了鄂尔多斯盆地湖盆中部长7致密砂岩储层微观孔隙结构测试方法及特征.研究区致密储层以（岩屑）长石砂岩为主,沉积物粒度细,软组分含量高,可见孔面孔率低,多物源沉积造成孔隙结构及成岩作用具有明显差异;储层物性差,孔隙度介于4 ％～10％,平均约为9.12％,90％以上样品渗透率小于0.3× 1 0^-3μm^2介于0.16～0.25× 1 0^-3μm^2研究区裂缝发育;采用高精度扫描电镜、纳米CT等方法结合常规测试,实现致密砂岩储层微米-亚微米-纳米级多尺度孔喉精细识别,采用图像分析法-恒速压汞-高压压汞相结合的方法,建立起了致密砂岩储层孔喉定量化评价方法;测试结果表明：研究区致密砂岩储层微米级孔隙占比约为25％,亚微米级孔隙约为35.9％,纳米级约为30％.储层喉道半径小,孔喉比大,盆地致密储层发育纳米级喉道,主要分布在20～300 nm、配位数较低,孔喉系统复杂,孔喉网络系统由多个独立连通孔喉体构成.孔喉特征参数中最大连通喉道半径、孔喉均值、孔喉分选系数等与物性具有一定相关性,其中最大连通喉道半径与渗透率相关性密切,相关系数为0.918.     

应用随机网络模拟技术研究微观剩余油的影响因素

通过用随机网络模型模拟研究油藏的微观驱替过程,在改变模型的孔、喉大小分布和调整模型的孔隙润湿比例等情况下,进行水驱油过程模拟,建立网络模型中的微观剩余油分布。在每一次模拟之后,计算剩余油饱和度和微观驱替效率,统计微观剩余油在孔径分布范围内的频率、含量。在此基础上分析孔隙网络特性对微观剩余油分布的影响。研究结果表明:水驱后微观剩余油分布主要受孔喉比、孔隙大小、润湿性,初始含油饱和度以及驱替效率等因素的影响。     

EFFECT OF VISBREAKING SEVERITIES ON ASPHALTENE AGGLOMERATION FROM RESIDUAL FUEL OILS.

The physico-chemical properties of asphaltenes separated from the North Gujarat visbroken short residues (150°C+) obtained at different severity levels are reported. The experimental data generated on the effect of different n-alkanes (as diluent) used for asphaltenes precipitation, the average particle size of asphaltenes, the sediment formation on storage, are used to establish a possible relationship between particle size distribution i.e the agglomeration and the storage stability. The effect of visbreaking severities as crucial parameter on asphaltene agglomeration is also discussed.     

页岩纳米孔隙气体流动的滑脱效应

页岩具有超低基质渗透率及纳米尺度的孔喉结构,天然气在页岩纳米孔隙中的流动不再遵循达西定律,受到较常规储层更加显著的滑脱效应影响,研究页岩纳米孔隙气体流动的滑脱效应,对于指导页岩气的压裂设计、产能预测、气藏数值模拟等都具有重要的意义。为此,在文献调研的基础上,分析对比了目前页岩中气体流动的多尺度流动规律,并着重分析了评价滑脱效应对气体在页岩中流动的影响规律,以及气体解吸对于页岩纳米孔隙滑脱效应的影响。结果表明:Klinkenberg方程无法准确地描述页岩的滑脱效应,孔隙尺寸越小,滑脱效应对于气体流动影响越大,且页岩受到滑脱效应影响的压力范围更大,这不仅仅局限于低压范围内,如果在页岩气产能预测与气藏数值模拟过程中,不考虑滑脱效应将会带来更大的计算偏差;有机质孔隙表面的气体吸附、解吸会改变气体的流动通道,对纳米孔隙中气体滑脱效应存在重要的影响;最后指出,多尺度流动效应和基于孔喉分布的应力—温度—流动耦合模型是页岩气储层渗流机理的下一步研究方向。     

恒速压汞技术在长2储层孔隙结构研究中的应用

恒速压汞技术是储层微观孔隙结构定性和直观分析的先进技术之一。文中应用该技术对定边油田张韩区块长2储层微观孔隙结构进行分析研究．得到了孔隙与喉道的大小及其分布频率等参数。在此基础上．分析了孔隙大小、孔隙体积、喉道大小及孔喉比等参数对微观孔隙结构的影响。分析结果表明,低渗透储层有效喉道半径越大,其渗流通道越宽,不同渗透率级别的低渗储层．其差异主要体现在喉道大小及分布上;喉道特征是决定储层物性的关键因素,不同渗透率级别的储层岩石由不同半径的喉道控制;储层岩石的孔喉比参数对水驱油渗流特征、剩余油微观分布特征及驱油效率等均有较大影响。     

恒速压汞法在致密储层孔隙结构表征中的适用性

在深入分析恒速压汞法原理的基础上,结合鄂尔多斯盆地延长组致密油岩心实验结果,研究了该方法在致密油孔隙结构表征中的适用性。结果表明:运用恒速压汞法能够区分孔隙和喉道,获得孔隙半径、喉道半径及孔喉半径比分布,可以更全面地表征孔隙结构并揭示其对渗流能力的影响;恒速压汞法以准静态进汞,能够消除润湿滞后效应,同时修正了高压下介质变形的影响,实验数据相比于高压压汞法更为准确。然而,受最高驱替压力的限制,恒速压汞法最大汞饱和度较低,无法表征半径小于0.12μm的孔喉。总体而言,恒速压汞法在表征致密油孔隙结构方面有一定的优势,但还需要结合其他方法才能表征致密油完整的孔隙结构。     

用测井资料计算碳酸盐岩渗透率

碳酸盐岩渗透率大小取决于孔隙大小、喉道宽度和裂缝宽度等因素。根据孔隙和裂缝的发育情况及其在储集和渗滤中所起的作用 ,将碳酸盐岩储层划分为孔隙型、裂缝 -孔隙型和裂缝型 3种储集类型。从岩心分析、成像测井资料中划分出含 3种储集类型的储层段。从常规测井资料中提取出指示孔隙和裂缝的参数形成识别样本 ,对样本做非线性映射处理 ,得到不同类型储层在 X- Y空间上的分布。用 BP网络建立识别储集类型模型 ,识别结果与成像测井识别结果和岩心分析结果吻合。用灰色静态模型计算裂缝密度 ,对孔隙度做泥质、有机质校正 ,计算喉道大小及弯曲程度 ,合成孔隙结构参数。用非参数回归方法按储层类型建立计算渗透率的数学模型。经实际资料处理 ,计算渗透率的精度有了明显提高。     

用测井资料计算碳酸盐岩渗透率

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