渤海PL油田合理生产压差研究

PL油田是渤海湾大型复杂河流相常规稠油油藏,储层为疏松砂岩,胶结性差,易出砂,因此确定其合理生产压差对保证开发效果非常重要。通过综合分析地层原油高压物性、油井流入动态曲线、Mohr-Coulomb破坏准则计算的油井出砂临界生产压差及油井实际生产状况等因素,确定了油田合理生产压差界限为3.0~5.0MPa。     

旅大5-2油田合理生产压差确定

旅大5-2 油田生产层为疏松砂岩,胶结性差、流体携砂能力强,易出砂。科学确定生产压差,实施油井精细化管理,对于确保油井稳产,实现油田产能最大化意义重大。使用岩石力学方法确定旅大5-2 油田出砂临界生产压差,结合油藏地饱压差及油井实际生产状况研究结果,提出了旅大5-2 油田油井合理生产压差界限。     

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。     

基于H-B强度准则的出砂风险预测方法研究与应用

随着海上弱胶结砂岩油藏的开发，储层压力衰竭以及含水等因素使得油井出砂风险随开采年限的增加而增大，因此出砂预测的精确性在油井完井方式的选择中显得尤为重要。文章引用了三维Hoek-Brown准则，考虑了储层压力衰竭对地应力的影响，通过室内清水浸泡实验得出岩石泡水后岩石强度的变化规律，总结出了一套适用于海上油田弱胶结砂岩储层的全生命周期出砂风险预测方法，并结合油田实例，绘制了弱胶结砂岩储层在整个油井生产周期中受地层压力衰竭和含水率上升影响的出砂临界生产压差版图。该出砂预测方法应用于南海文昌油田疏松砂岩储层时，预测结果与现场出砂情况吻合程度较高，根据该方法所绘制临界生产压差图版能够为油田确定合适的防砂时机、合理的防砂方式、适时调整生产压差提供理论依据。     

筛管防砂效果评价系统研制与试验

在油气田开发过程中,随着生产进行往往容易出现防砂筛管堵塞破损导致的井底出砂躺井,严重缩短了油井的生产寿命.该文介绍了以国内海上某疏松砂岩油田为研究对象,建立的一套利用试验手段评价筛管防砂介质防砂效果的装置系统,可以有效地评价疏松砂岩油田不同防砂工艺与防砂筛管防砂介质的防砂效果.该系统设计充分考虑了地层出砂程度、生产压差...     

疏松砂岩油藏动态出砂定量预测技术

针对疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂严重的难题，应用连续介质力学理论，在考虑流体渗流、储层变形或破坏、液化砂粒运移等因素的基础上，建立了基于流固耦合形式的动态出砂定量预测模型，应用顺序Galerkin有限元数值解方案对出砂速率、出砂量等进行了数值计算和模型验证。计算结果表明，动态出砂定量预测技术较好地模拟了地层出砂的复杂变化过程，初步解决了砂拱形成和破坏的模拟难题，对于疏松砂岩油藏合理生产压差等开发参数的确定具有重要指导作用。     

沙河街组疏松砂岩油藏出砂规律与开发对策

出砂是疏松砂岩油藏开采的主要矛盾。以乐安油田草13区块沙河街组油藏为例，结合疏松砂岩油藏特征及其出砂规律特点，研究了无防砂条件下合理的油井工作制度，分析了现场应用的多种防砂配套技术和螺杆泵携砂冷采工艺的开发效果。     

非线性流下变形介质油藏压裂井产能评价

针对变形介质低渗油藏特征,根据压裂后流体渗流变化规律,基于稳定渗流理论,建立了考虑启动压力梯度、应力敏感共同影响下的低渗油藏垂直裂缝井产能方程。在建立模型基础上,分析了启动压力梯度、渗透率变形系数、地层污染等对产能、采油指数的影响关系。研究表明:启动压力梯度和应力敏感效应使油井产能下降,随着启动压力梯度增大,油井产能下降的幅度随压差增大而减小,而随着渗透率变化系数增大,油井产能下降幅度随压差增大而增大;地层污染导致油井产能下降幅度随压差增大而增大;当生产压差较小时,启动压力梯度的影响显著,而生产压差较大时,应力敏感效应影响明显增强;在变形介质油藏实际开发中应考虑选择合理生产压差。     

边底水油藏合理生产压差优化方法及其应用

边底水砂岩油藏开发中,对油井临界产量和无水采油期等方面的研究都较为深入,但对油井见水后合理生产压差的优化方法却研究不够.为此,在系统试井方法的基础上,提出了以整个油藏作为研究对象,根据油井综合含水率上升的总体特点,把含水率划分为几个阶段,研究各个阶段含水上升率与生产压差的相互关系,从而确定不同含水率阶段油井合理生产压差的新方法.这种研究是建立在大量生产数据的基础上,因而具有很强的可操作性.此方法的有效应用能充分挖掘油藏在中高含水期的产油潜力,使相应油藏的采收率有较大幅度的提高.这种方法在陈堡、周宋、永安等边水、边底水油藏的应用中都见到了良好的效果.     

纤维复合无筛管防细粉砂理论研究

粉砂岩和泥质粉砂岩油气藏开发中出砂严重，常规防砂技术效果很差。分析传统防砂工艺的不足，针对细粉砂岩的特点，提出防治细粉砂的总体思路为“解”、“稳”、“固”、“防”、“保”和“增”。用前置解堵液解除储集层损害，用带正电荷支链的软纤维稳砂剂吸附细粉砂颗粒将其聚集成颗粒集合体来稳砂，将硬纤维和涂层砂充填在水泥环外形成类似筛管作用的三维网状复合体，达到无筛管防砂目的，，在裂缝端部脱砂压裂解除近井地带损害，并改善原有渗流条件而增加产量。实验研究表明，纤维可以使复合体的稳砂能力提高十几位到几十倍。图3参8     

防砂管外堆积砂渗透率实验研究

国内外对于松散颗粒床渗透率、窄分砂(均匀砂)渗透率的研究很多,但对于地层砂渗透率的研究很少,也没有将这种方法引入到石油工程领域;筛管完井后的产能变化主要取决于筛管外堆积砂渗透率的变化和筛管的堵塞程度,为此本文针对地层砂渗透率与地层砂粒度中值,非均匀系数和小于44μm颗粒含量的关系展开了实验研究,通过实验拟合出地层砂渗透率与上述几种影响因素的关系图版。由此对于任意给定的地层砂,可以通过测试其粒度分布结合该图版得出渗透率的大致变化范围,为产能预测中渗透率的变化提供理论依据,从而可以更加准确地预测防砂井在不同防砂精度下产能的变化规律,对指导工程实践具有一定意义。     

空心抽油杆冲砂在处理砂埋事故中的应用

针对处理井下油管砂埋遇卡事故作业中出现的技术问题，在分析井下管柱结构及砂粒的水力计算的基础上，提出了空心抽油杆冲砂工艺处理措施。经现场施工试验，取得了显著的效果。     

冲砂喷嘴水力冲砂性能的试验研究

针对油田罐体内易沉积泥砂和这些含油泥砂难以自动清理的技术问题,选择圆锥收敛形冲砂喷嘴进行了水力冲砂性能的试验研究。确定了单个喷嘴的最佳冲砂流量和冲刷范围,得到流量q、喷距H(喷嘴与砂面垂直距离)、冲刷坑尺寸之间的关系,按此参数设计的水力冲砂喷嘴管网能使冲砂覆盖率达到99%,并能使油水界面基本不受扰动影响。     

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。     

辽河油田纤维树脂砂防砂技术

针对辽河油田的出砂情况及采取的防砂措施,提出采用树脂预包纤维与覆膜石英砂混用的方法提高防砂效果,详细讨论了树脂预包纤维对石英树脂预包砂抗压强度、抗折强度和渗透率的影响。当树脂预包纤维加量控制在4%～8%时,岩心的各项指标都能满足防砂需要,施工成本费用可降低30%左右,单井节约成本2～3万元。截至2008年9月底,采用该技术施工54井次,施工成功率100%,有效率90%,收到了较好的经济效益。     

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。     

基于去砂实验的河道砂体地震识别方法

松辽盆地北部扶余油层发育典型的致密砂岩油储层,需要通过水平井提产增效,提高动用率。多层叠置砂体储层预测的准确性,是决定水平井部署和钻探成败的最主要因素。为此,利用去砂实验简化地震响应特征,明确各单砂层对振幅的影响。在此基础上,设计地质模型,进行正演模拟,建立振幅恢复方法,在平面上刻画河道砂体的分布,对不同组合砂体进行储层预测。经实际应用证实,钻探结果与地震预测吻合度较高。     

河道砂体识别技术

河道砂体是一种重要储集体 ,如何准确、快速地识别河道砂体是提高钻探成功率和降低生产部门投资风险的关键。河道砂体以单层厚度小、单砂体体积小和横向变化快为特点 ,利用常规的方法难于识别。通过分析该类储集体的沉积特征 ,建立起相应的地球物理响应模式 ,利用先进的三维可视化技术快速地识别河道砂体。实际应用表明该方法具有良好的应用效果 ,在陆相地层中具有较好的应用前景     

超低温新型树脂涂敷砂及人工井壁防砂技术

一种新型的超低温（固结温度≥20℃）条件下快速固化的树脂涂覆砂。应用树脂预包砂原理及化学固结防砂技术方法,将超低温快固树脂胶结体系和其固化体系分别包覆在石英砂表面,制成A、B剂,然后在A、B剂上再包覆一层隔离剂,使其干燥后形成互不黏连、流动性好的树脂涂覆砂。施工时采用内固化单液法,用清水或者脱油污水携带树脂涂覆砂进入防砂目的层,在地层温度下自行快速固结,形成具有较高强度和渗透率的人工井壁,从而达到控制油水井出砂的目的。通过室内及现场试验验证：树脂涂覆砂具有低温条件下快速固化（6 h初凝）、高强度（大于10 MPa）、高渗（大于4 D）性能的特点,形成了超低温高渗高强度人工井壁防砂技术,满足20℃以上地层温度及冬季低温施工的要求,能够解决低温出砂井化学防砂占井时间长、有效期短的难题。该技术研究成功后现场应用162井次,平均防砂有效期1.5 a,防砂效果良好。