东辛油田储层纵向出砂分布规律预测及应用研究

研究了定性经验出砂预测方法,在近井地应力分布基础上,根据莫尔-库仑岩石破坏准则得到了油井垂直井井壁岩石破坏临界条件,建立了油井出砂临界生产压差预测模型及预测方法。利用上述模型编制了计算机程序,对胜利油田东辛油区营1、辛68断块储层进行了油井纵向出砂规律预测。结果表明,东辛油田古近系东营组一段、二段、三段,沙河街组一段、二段部分层位的出砂临界压差分别约为1.05、1.06、1.4、2.1、2.56MPa。随着深度的增加,出砂临界生产压差增大,出砂程度逐渐减轻。根据地层砂粒度分析及出砂预测结果,对东辛油田进行了防砂工艺优选,并给出了单井防砂工艺选择方法。     

油气井出砂预测研究

用塑性应变准则建立了油井出砂预测的有限元力学模型，岩石的屈服应力准则用Drucker-Prager准则，在国内是油井出砂预测的一种新方法。在某油田地层数下，用该模型得到了不同井筒压差所对应井壁附近的塑性应力、应变变化结果，用这些结果可预测油井出砂情况。根据临界塑性应变，确定了井壁不出砂的临界生产压差，为油气井正常生产提供了理论数据。     

P油田出砂规律研究

P油田在开发早期油藏评价阶段试油、试采过程中，部分井、层有出砂现象。为减缓油井出砂对生产、作业带来的不良影响。确保油田开发方案顺利实施，在研究地层出砂机理的基础上。结合油藏地质特征开展了一系列的研究，建立了符合P油田的出砂判识模式。提出了临界生产压差和临界采油强度。不但为拉砂采油提供了理论依据，而且提出了油井进行防砂的正确时机。对现场生产具有良好的指导作用。同时还可为同类油田的开发提供良好的借鉴和参考。     

油井出砂临界井底流压计算模型及应用

出砂已经成为影响油井产能和损害生产设备的严重问题。在油田开发阶段，必须认真设计与出砂有关的一些生产参数。利用弹性和弹塑性理论建立了防止油井出砂的临界井底流压计算模型，在此基础上利用盘2－207井的岩性、物性和力学等参数进行了计算，得出该井避免出砂的安全生产压差，所得结果与油井生产实际相符合。     

钻井设计中井型对油井出砂风险分析

出砂是疏松砂岩油层开采过程中常遇到的问题,油井大量出砂不仅会导致产量下降,长时间的出砂还会损坏井下设备,导致筛管和套管破坏及变形,严重的出砂将导致油井停产,因此在油井前期设计中对油层出砂的预测是完井中重要的环节。目前,渤海地区常用的出砂预测方法主要以抗压强度法预测油井是否出砂,单轴抗
压强度法计算油层出砂特征参数只考虑了油层岩石的强度,并未考虑出砂特征随井周地应力分布以及井型变化所带来的影响,且抗压强度法中相关参数需要通过大量已出砂井数据统计确定,具有较强的地域性特征。文章以油层出砂原因和出砂机理为基础,通过分析不同井斜角、方位角以及井周应力分布情况结合岩石强度准则,建立了油井不同井型出砂临界生产压差预测模型,并进行敏感性分析,通过分析可以得到井眼轨迹参数（井斜角、方位角）、井周应力及岩石力学参数对油井临界出砂生产压差的影响,在油气田开采前期设计阶段通过调整和优化井眼轨迹参数可以提高油井临界出砂生产压差!降低油井出砂风险,减少油井防砂作业成本,对渤海油田设计阶段油气井出砂预测以及防砂方式选择具有指导。     

稠油油藏出砂量预测方法研究及应用

大多数有关油井出砂的预测基本上是预测出砂临界生产压差,关于出砂量的预测比较少.针对稠油油藏进行了出砂量预测研究,以直井出砂生产过程中沿油藏到生产段井筒为研究对象,结合某一实际稠油油藏区块,根据大量油井出砂量的统计数据,对出砂量随时间的变化进行了拟合,采用现场工程法建立了稠油油藏油井出砂量预测模型,并对出砂后储层物性参数的变化及对产能的影响进行了研究.结果表明,出砂量随时间的变化趋势遵循伽马分布规律,出砂量存在峰值.由于疏松砂岩稠油油藏生产过程中出砂使屈服区域内渗透率增加,造成油井产量大幅提高.模拟结果与现场观测结果一致,证明了该模型的可靠性.     

斜井临界生产压差预测

油层出砂是井底压降超过某个临界值后岩石骨架发生破坏引起的.从井壁稳定性的力学机理出发,分析了斜井应力分布的基本规律,建立了斜井出砂的临界压差力学模型,并根据绥中36-1油田7口井的基础数据进行了实例计算.计算结果表明:在同样的条件下,斜井的临界生产压差大于水平井的临界生产压差.利用该模型计算临界生产压差,完全可以满足生产需要.     

疏松砂岩临界生产压差参数求解方法研究

依据Mohr-Coulomb准则,利用弹性和弹塑性理论,建立防止疏松砂岩油藏出砂的临界井底流压模型,可较准确求解地层出砂临界生产压差.针对模型涉及弹性力学参数测试费用昂贵、难以获取等难题,提出一套不需测试的参数确定方法.旅大5-2油田应用本方法,得到的临界生产压差与油井实际基本一致,结果符合率高、误差小,该方法具有明显...     

P油田出砂规律研究

P油田在开发早期油藏评价阶段试油、试采过程中,部分井、层有出砂现象。为减缓油井出砂对生产、作业带来的不良影响,确保油田开发方案顺利实施,在研究地层出砂机理的基础上,结合油藏地质特征开展了一系列的研究,建立了符合P油田的出砂判识模式,提出了临界生产压差和临界采油强度,不但为控砂采油提供了理论依据,而且提出了油井进行防砂的正确时机,对现场生产具有良好的指导作用,同时还可为同类油田的开发提供良好的借鉴和参考。     

微粒运移对砾石充填防砂效果影响研究

筛管砾石充填防砂是胜利油田疏松砂岩油藏主导的防砂工艺,随着砾石充填防砂井提液生产,油井生产压差增大,地层砂中细小微粒被流体携带运移到砾石层,导致砾石充填层渗透率下降、附加压降增大,严重影响了砾石充填防砂井产能。通过室内实验、矿场试验及数值计算研究了微粒运移对砾石充填层渗透性、附加压降等影响。结果表明,固相含量5%钻井液和粒径0.01mm～0.02mm地层微粒使砾石充填层渗透率下降最高达67%。防砂筛管附加压降在0.1 MPa以下,石英砂附加压降0.35 MPa,陶粒附加压降0.13 MPa。微粒运移到防砂层后,石英砂附加压降增加到0.65 MPa,陶粒附加压降增加到0.45 MPa。因此,油井采取提液等措施生产应严格控制采液强度和生产压差,避免地层微粒运移导致油井出砂或液量大幅降低。     

致密油水平井出砂机理

大庆油田A致密油试验区10口水平井投产16个月后,就有3口井的砂柱到井口,致密油水平井出砂问题日益突出。通过探讨致密油水平井出砂机理,研究了适合大庆油田的致密油水平井出砂临界压差计算方法。依据出砂临界压差和衰竭开发阶段性渗流特征,建立了致密油水平井防砂方案。通过治理A致密油试验区B水平井出砂问题,并以压力恢复试井资料和生产数据验证了致密油水平井出砂机理。结果表明:含水率升高是致密油水平井出砂的主要原因,含水率升高时,远井地带泥质填充物膨胀堵塞地层,近井地带泥质填充物松动后与裂缝壁面游离砂随流体进入井筒造成出砂;生产压差大于出砂临界压差时将造成裂缝壁面破碎而出砂。致密油水平井采取间歇采油制度并以小于临界生产压差的压差生产后,有效控制了出砂量,延长了油井寿命。     

Fula油田稠油油藏地层出砂机理实验研究

苏丹6区Fula油田稠油油藏的主要产层Bentiu组和Aradeiba组出砂严重，为了采取适当的防砂措施，用Bentiu组的散砂制做成型样品，在不同围压条件下进行三轴岩石力学实验。实验结果表明，Bentiu组砂岩内聚力很小（1.5MPa），在较小的生产压差下就出现内聚强度破坏，导致早期出砂，此后内聚强度破坏和剪切破坏加剧，产砂面会逐步深入地层，造成大量出砂，所以必须早期防砂，同时应控制生产压差投产。     

油井出砂后期多级防砂技术级数研究

油井出砂是油田注水开发进入高含水期普遍存在的问题。针对现有的防砂方法在油井出砂后期存在防砂效果差、有效期短的问题,提出了油井出砂后期多级防砂技术,并在已有防砂技术的基础上,建立了油井出砂量模型、出砂临界压力模型和非均质性地层渗流模型来优化砾石充填的级数,系统研究了地层亏空半径、地层出砂量、砾石在亏空地层充填级数的确定因素,利用岩石力学和井壁稳定因素建立了一套完整的数学预测模型,为多级防砂技术在油田的推广和应用提供了理论依据。      

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。     

Influence of sand production on pressure drawdown in horizontal wells: Theoretical evidence

Poorly consolidated reservoirs are susceptible to sand production that tends to increase the pressure drawdown along the well length. This problem, which has not received adequate attention in the literature of petroleum engineering, is quantitatively assessed in this paper. Different flow regimes typically encountered in two-phase transport systems of liquid and solid are discussed. In an effort to evaluate the degree of influence the presence of sand exerts on pressure drop, a suitable relation applicable for heterogeneous flow is employed to compute the energy gradient of the mixture. The difference in the energy gradient of pure oil and mixture is examined for horizontal pipelines in terms of volumetric solid concentration and flow velocity. The study demonstrates that for a specific sediment size and pipe roughness, the effect of sand movement on pressure drop cannot be ignored in many cases of poorly consolidated reservoirs, being 5.1–168% times greater than the pressure drop resulting from pure oil under the same flow condition.     

A New Model for the Prediction of Real Time Critical Drawdown Sand Failure in Petroleum Reservoirs

Petroleum producers are now realizing the risk of failure in petroleum reservoirs and consequently sand production is now a dreaded process in the industry. As a result, failure analysis of reservoirs rocks for sanding potential prediction purposes has become a routine activity more than ever before. Due to the high cost and operational and safety implications of the risk of sand failure, the efficient management of these risks for field operation optimization requires a reliable failure model. Most of the existing models failed to capture the real time failure of the reservoir's sand, and those that tried to capture the real time failure criterion required parameters that are difficult to acquire. The developed model modified the Griffitti rock failure criterion using McClintock and Walsh hypotheses to predict the current critical drawdown pressure of petroleum reservoir. The required parameters for the application of the developed model can be easily determined. The error analysis from the model in relation to the field data when compared with those of Oluyemi and Oyeneyin's model showed that the developed model gives better predicting ability.     

分支井构型对疏松砂岩油藏临界生产压差的影响

对疏松砂岩稠油油藏,无论采用哪种构型的分支井,主分井筒接合部区域的稳定性都很差。即使生产压差低于1 MPa,该处也会发生井壁失稳垮塌,堵塞分支井眼,削弱分支对产能的贡献。因此,必须对接合部地层进行特殊处理,以提高分支井系统整体稳定性,提高生产压差。在正断型地应力场条件下,不考虑主分井筒接合部的影响,主分井筒延伸方向应尽可能沿原地最小水平主应力方向延伸。分支造斜率对接合部地层的破坏程度和破坏区域有明显影响,相同压差下,随分支造斜率增大,主、分井筒接合部塑性破坏深度呈幂函数关系减小;在主、分井筒长度及主、分井筒夹角一定时,采用较大造斜率设计的分支井系统具有更高的井眼稳定性。分支间距是影响分支井系统稳定性的另一个重要因素。当分支处于主井眼同侧时,分支间距大于45 m后分支间影响可忽略;当分支处于主井眼异侧时,分支间距大于40 m后分支间影响可忽略。在裸眼和主井筒下筛管两种完井方式下,分支接合部破坏深度、出砂波及区域随生产压差增大均呈指数增大。     

塔里木盆地东河油田机械防砂物理实验研究

对于各种防砂工艺下的产能,国内外都进行了不同程度的研究,但由于物理模拟实验比较复杂,目前的研究大多局限于理论和数学模型.首先利用三维物理模拟实验装置对塔里木盆地东河油田拟采用的筛管砾石充填、正对产层直接下筛管、压裂充填3种防砂工艺进行了模拟,并比较了这3种不同防砂工艺下的产能,然后将物理模拟实验测量的产能值与所建立的理论模型计算结果进行了对比,结果表明:三维物理模拟实验能较真实地模拟3种不同的防砂工艺和定量地反映其间的产能差异;在相同的实验条件下,产能大小依次为压裂充填防砂工艺、砾石充填防砂工艺、面对产层直接下筛管防砂工艺;三维物理模拟实验模型把防砂和产能有机结合,可用此模型对不同防砂工艺下的防砂效果及油井产能做出正确的评价。