涩北二号气田疏松砂岩出砂规律分析

涩北二号气田是柴达木盆地大型生物气田,岩性疏松,岩石弱胶结,存在砂泥岩层频繁间互沉积。在开发过程中,出砂井较多,沉砂速度快,出砂严重。本文以生产动态数据为基础,对气田出砂特征及沉砂速度变化规律进行了研究,依据储层物性特征研究,结合现场生产数据,对涩北二号气田出砂井进行分类,对影响出砂的因素进行分析,为下一步气田主动控砂防砂及气藏稳产奠定了基础。     

涩北一号气田防砂井生产动态分析

本文以涩北一号气田防砂井为研究对象,从产水量、产气量、水气比、采气指数等几个重要的生产指标,全面分析评价防砂井在气田实际生产中的具体表现,比较防砂井与未防砂井在生产上的优劣,并对目前在涩北气田广泛使用的三种防砂工艺的防砂井进行生产动态分析,找出它们各自在生产中的特点,为以后涩北气田的防砂工作提供建议和参考。     

疏松砂岩气藏气井出砂的管理

涩北气田大部分气井都有不同程度的出砂,部分气井沉砂面上升速度超过100 m/a,甚至有的井部分气层被砂埋。油田先后进行了合种防砂试验,逐步形成了以纤维复合防砂、端部脱砂防砂和高压充填防砂为主体的涩北气田防砂工艺技术。气井出砂的管理措施包括:控压生产,实现主动防砂;定期吹扫,保证采气管线畅通;充分利用出砂在线监测设备,实现气井生产可控;定期开展场站清砂,提高管汇及设备的输气效率;安装井口撬装分离装置,避免大量的砂带进站内;冬季高峰期来临前利用连续油管冲砂作业清理井筒积砂,保证冬季气井平稳生产;减少频繁开关井,避免气井压力激动。     

涩北气田出砂影响因素的灰色关联分析

针对青海涩北气田的油藏特点和出砂现状,选择涩北岩心进行出砂实验,考察采气速度、渗透率、含水饱和度等出砂影响因素。利用灰色关联分析方法对涩北气田的出砂影响因素进行分析,得出各种影响因素与出砂的关联度。分析发现,含水上升与采气速度对涩北气田的出砂影响较大,应做好控水工作,并严格控制采气速度。通过寻找这些因素与出砂之间的内在关系,可以有目的地创造良好的生产条件或采取措施(纤维复合防砂技术)来避免或减缓出砂,并对类似涩北气田气藏的合理开发提供指导与借鉴。     

涩北气田防砂技术及应用

涩北气田由于储层疏松、出砂量大，严重影响了气井的正常生产，同时增加了生产成本．进入九十年代以来，先后在十多口井上进行了化学、机械防砂试验．因次探索出适合于涩北气田地质特征，经济、有效的防砂方法，是涩北气田今后增产稳产研究的主功方向．2002年，天然气开发公司通过技术合作，对涩3—3井、涩3-18井进行了端部脱砂压裂防砂和复合纤维防砂先导试验，为涩北气田的防砂方法进行了有益的探索，也为涩北气田防砂工艺提供了重要依据．     

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涩北气田的砂岩气层多而薄，生产过程中地层易出砂。统计表明，涩北气田在试气或试采阶段，虽然大部分气井控制产量生产，但已经有相当数量的井有出砂现象，出砂井占气田试采井总数一半以上。文章从储层特征、岩性特征、气体渗流速度、作业液浸泡等多个角度对气田地层出砂的机理进行了较为全面的分析。结果表明，气田的储层特征是地层出砂的内因，地层中天然气渗流速度是是否出砂的决定性因素，作业液浸泡和井筒内的动态响应会降低地层出砂临界速度，使地层更易出砂。在此基础上，基于降低单一气层天然气渗流速度的思路，从气藏工程角度提出了高孔密、大孔径射孔以及逐层叠加开采和多层压力平衡合采两种多层合采的开采方式和技术路线。实践表明，两种方式均能达到提高涩北气田气井产量、防止地层出砂的目的，其中，多层合采方式更能兼顾到防止出砂、提高气井产量和气田采收率，进而实现提高气田高效开发的目的。     

以临界生产压差法进行涩北气田出砂预测研究

青海涩北气田出砂严重，由于钻井取心困难，难以通过岩石力学实验获得足够的岩石力学参数进行系统全面的出砂预测，通过测井获得的声波、密度、自然伽马等资料，研究了求取泊松比、弹性模量、内聚强度、内摩擦角等岩石力学参数的经验方法，建立了涩北1号气田气井出砂和控砂预测模型。根据涩北1号气田20口气井开发储层出砂指数、临界生产压差预测结果统计，预测结果与现场观测结果基本吻合，从而为涩北气田出砂预测、合理选择生产压差以及优化配产提出了一种适用的理论研究方法。     

涩北疏松砂岩气藏出砂实验研究

出砂是制约柴达木盆地东部涩北气田高效开发的重要因素之一。本文根据涩北气田储层地质特征和生产条件，设计了一系列出砂物理模拟实验，分析研究引起出砂的因素及出砂机理，结果表明：在控制压差生产的条件下，涩北气田出砂并不严重，而水的流动对出砂具有严重的影响，因此在气田的生产管理和防砂措施中，应以降低气层中的渗流速度和防止气层中产生水的流动为主，达到主动防砂的效果。     

疏松砂岩气藏出砂机理研究

柴达木盆地东部的涩北气田为第四系浅层生物气田,其储层岩石成岩性差,疏松易散,开采时易出砂,影响生产。通过系列室内岩心实验,分析了涩北气田储层岩石的颗粒和孔隙结构特征、岩石力学性质,采用物理模拟方法研究了涩北气田的出砂机理及其影响因素,结果表明,岩石强度是决定储层是否出砂的决定性因素,岩石破坏时将大量出砂,而气田在控制压差生产条件下岩石未产生破坏时的出砂形式主要为微粒运移,孔隙越大,越容易产生微粒运移出砂。     

测井方法在涩北气田出砂预测中的应用

柴达木盆地涩北气田出砂问题严重,如何找到合适的生产压差,使产量最大而出砂量最小,一直是困扰气田技术人员的一个难题。为此,利用测井方法求取地层孔隙压力、体积模量、单轴抗压强度、最小水平主应力方向等岩石力学参数,并将这些参数应用于出砂预测。以涩北气田涩4-3-2井为例,研究了该井主要的油气层段在不同气藏压力条件下的生产压差,进行了SMA敏感性分析。结果表明,在各种条件变化时,如射孔孔径、射孔相位、气藏压力的变化等,均会使生产压差发生改变。     

涩北气田气井产能试井分析及其在防砂效果评价中的应用

使用二项式产能解释模型、指数式气井产能解释模型、一般单点法气井产能解释模型、指数式单点法气井产能解释模型和二次单点法气井产能解释模型,分别对涩北气田气井产能试井资料进行解释与对比,筛选了适合于涩北气田的气井产能试井解释模型。利用防砂气井措施前后的产能试井资料拟合得到IPR曲线,评价了涩北气田80井次的防砂措施改善井底流动条件的效果,其评价结果与气井生产动态分析结果比较一致,具有较好的可信度,为涩北疏松砂岩气藏防砂效果评价找到了一种新的手段。     

涩北一号疏松砂岩气田的防砂策略

涩北一号气田储层埋藏深度差异大,主要为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,胶结疏松,泥质含量高,成岩性差,气井所出砂为细粉砂,平均粒度0.04～0.07 mm,常规防砂技术基本无效或效果很差,防砂难度极大,属世界性难题,这严重地制约了该气田的高效开发。近10年来,纤维复合防砂、高压一次充填防砂等先进防砂技术在涩北气田得到了实践应用,但在取得很大成功的同时也暴露出一系列新的问题。基于涩北一号气田一类、二类和三类气藏的不同特性,考虑不同井段、不同类型的储层岩石胶结差异,研究出按相近类型气藏合层开发的新开发模式、基于气田不同储层临界生产压差值的适合于临界出砂的压差生产方式以及加密井网等保守性防砂策略。实际开发效果对比结果表明,该保守开发策略解决了以往防砂方式带来的经济效益差、采收率低、有效期短等问题。     

涩北气田疏松砂岩气藏出砂预测研究

涩北气田储层主要为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,属于高产气田,但由于胶结疏松,气井出砂严重,而且气井出砂在纵向上及平面上差异较大,因此开展涩北气田出砂预测研究工作,建立以生产、测井资料为依据的系统出砂预测模型,预测气井出砂程度与出砂临界生产压差。对尚未全面开发的疏松砂岩油藏区块,准确地预测最大出砂临界生产压差对防砂措施的制定至关重要。     

涩北气田割缝筛管压裂充填防砂工艺

柴达木盆地涩北气田地层胶结疏松、成岩性差、欠压实、易出砂,严重影响到气井的正常生产,多次试验结果表明单一的防砂工艺技术已不适用于该气田。为此,重点研究了割缝筛管压裂充填防砂工艺在该区的适用性,通过对割缝筛管压裂充填防砂工艺参数、支撑剂、工作液的优选以及施工方法和工艺管柱的改进,使其防砂有效率得到极大提升,工艺有效率在涩北一号、涩北二号和台南气田分别达到70%、100%、100%。生产实践结果表明,涩北气田随着单井产水量的上升,气井出水、出砂日趋严重,建议开展防砂堵水一体化、防砂携液一体化工艺的研究。     

涩北气田第四系疏松砂岩气藏有效开发工艺技术研究及应用

如何有效开采疏松砂岩气藏一直是世界性的难题。针对涩北气田第四系疏松砂岩气藏开发中存在出砂严重、治砂难度大,管外封窜不严、治水难度大等难题,青海油田公司经过多年的探索试验和攻关研究,在多项工艺技术上得到突破,形成了适合涩北气田疏松砂岩气藏的出砂监测技术、防砂工艺技术、冲砂工艺技术、分层开采技术和排水采气工艺技术等特色开发技术。通过采气工艺技术的现场试验和推广应用,表明这些工艺技术是进行疏松砂岩气藏开发的有效方法,并为涩北气田的产能建设做出了重要贡献。     

涩北细粉砂岩储层出水对出砂规律影响的试验研究

青海油田涩北气田储层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,岩石胶结疏松,出砂严重,气水层间互,产出砂的平均粒径中值只有0.04～0.07mm,为典型的细粉砂储层.但随着气田的开发,气井逐渐开始出水,加剧了气田的出砂;为了有效指导防砂,必需先弄清出水对储层出砂规律的影响.根据涩北气藏出砂规律研究试验目的与要求,设计了试验流程,研究了地层不出水和出水后岩心渗透率、压差、气体流速对出砂的影响及其影响规律.总体上看,随渗透率、压差、气体流速的增大,地层出砂量不断加大;在同等条件下,地层出水后会加剧地层出砂,其出砂量为不出水的岩心的1.5～2倍.     

跃进二号油田出砂现状

了解油田整体的出砂现状及单井的出砂情况对优选防砂工艺很重要。本文对跃进二号油田的出砂现状从历年防砂井次的增长、砂面上涨速度、各层系的出砂情况及岩心粒径与地层冲出砂粒径对比等四个方面进行了分析，为跃进二号油田防砂工艺的优选提供了依据。     

涩北气田疏松砂岩气藏出砂预测模型建立

涩北气田储层胶结疏松,地层易出砂。准确地预测地层出砂对后期确定合适的防砂工艺是非常必要的。采用纵波时差、出砂指数、组合模量和斯伦贝谢比等4种出砂预测模型对涩北气田纵向和横向出砂规律进行了分析验证。同时,采用经验模型法、BP模型法和Arco模型法预测出砂临界生产压差,并与现场实际值进行对比,认为Arco模型较为合理。最后,通过室内模拟实验,建立了出砂预测模型,经实际出砂统计数据验证,偏差小于15%,可用于现场出砂量预测。     

涩北气田开发中存在的技术难题及其解决途径

柴达木盆地涩北多层疏松砂岩气田具有气水关系复杂、易出砂、易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,国内外可供借鉴的经验较少。从涩北气田的储层地质特征入手,结合产量、出水与出砂动态规律,深入分析了涩北气田所面临的各项开发技术难题,以控水稳气、提高天然气采收率为目的,从气藏精细描述、开发机理、气藏工程等角度,提出了下一步解决这些难题的思路：①对于出水问题,需要重点研究气水层的识别技术、出水机理与水源的综合评价、出水气井的产能评价、边水水体能量评价、防水治水措施以及储层内气水运动的动态监测技术;②对于出砂问题,攻关方向是防砂工艺与产能的协调、主动防砂的生产压差控制;③对于提高储量动用程度,需要进一步完善、设计新资料的获取方案、提高三类储层的解释精度;④对于涩北气田水平井技术运用,需要优化设计、精心施工和综合评价。     

涩北二号气田Ⅲ-1-2层组气藏数值模拟

涩北气田具有长井段、多层、疏松砂岩、边水气藏等特色的地质条件,为国内外罕见的疏松砂岩气藏,其气藏特殊性,导致气井的出砂和出水问题成为制约涩北气田高效开发的关键因素。针对涩北气田地质特征及气藏类型,此次数值模拟采用三维、气水两相黑油模型开展研究工作。以涩北二号气田的实际地质构造特征为构造背景,以地质研究提供的气田的储层物性参数作为模型的物性参数,如有效厚度、渗透率、孔隙度等。再现涩北二号气田投产初期到目前的开发历史,对生产动态过程进行拟合。