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。     

连续出砂预测技术的研究及应用

疏松砂岩油藏出砂是影响油田正常开发的重要因素，科学有效地进行砂岩油藏出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。由此，研究成功了连续出砂预测技术并编制了计算出砂指数、极限生产压差和临界产量的系统软件，在孤东六区、东辛永八块、港西、雁木西等油田、区块的应用中取得了良好效果。     

压力衰竭油田全寿命期出砂风险预测研究

有效准确的对压力衰竭油田进行出砂定量预测具有重要的意义。为此,根据油田油藏资料、测井数据、完井方式等参数,利用SAND_PRO软件计算得到不同地层压力及含水率条件下的临界生产压差,并结合油田单井生产动态,从而预测油田各井出砂可能性。以南海西部某油田为例,研究了该油田两口井主要油气层位在不同储层压力条件下的临界生产压差,预测全寿命期不同年份出砂可能性,并进行了出砂影响参数敏感性分析。结果表明,随着储层压力衰竭,地层含水率上升,临界生产压差呈减小趋势,出砂可能性增加,因此在油田开发中后期,必须考虑出砂风险。     

临盘油田盘二块沙三下出砂规律试验研究

使用盘二块沙三下典型井的岩心，通过岩心流动试验，研究了疏松砂岩油藏油层的出砂规律。结果表明，在油藏开发后期，含水率上升、注入水的矿化度、地层压力、原油脱气等因素对油井出砂均有影响。基于试验结果，给出了该油田在开发过程中进行出砂预测及防治的建议。     

对《一种预测水驱油田体积波及系数的新方法》一文公式的修正与应用

在水驱油田的动态分析和预测中,水驱曲线可用于预测油田的含水率、可采储量以及评价油田的开发动态等。结合油田实例和相关文献调研发现,俞启泰型水驱曲线在预测油田含水率变化时更为方便准确。《一种预测水驱油田体积波及系数的新方法》一文在该曲线的基础上推导出预测体积波及系数的新公式,但在推导过程中存在不合理性,因此对其进行了修正。利用胜坨油田T21断块开发数据,将新公式和修正后的公式分别与陈元千基于甲、乙、丙型水驱曲线推导出的体积波及系数与含水率公式进行对比发现,修正后的公式与陈元千的甲、乙、丙型体积波及系数与含水率关系曲线具有很好的一致性,而新公式与甲、乙、丙型体积波及系数与含水率关系曲线差异较大,表明新公式有其不合理性。修正后的公式不仅具有适用油田类型更为广泛的优点,而且计算结果更加合理准确,应予以推广。     

薄互层砂岩油藏开发前期采收率预测方法研究

南海西部乌石油田A井区为典型的薄互层砂岩油藏,单砂体厚度1.0 m左右,砂体展布及连通性认识不清,开发前期采收率预测难度大,影响油田建产.开发实践表明,砂体连通性与合理注采井距是影响薄互层砂岩油藏注水开发采收率的关键因素,针对采收率预测,经验公式法无法考虑砂体连通性,地质综合法虽考虑了注采系统,但各参数的定量取值以经验...     

中国油井出砂预测技术现状

油井出砂是砂岩油藏开采过程中所遇到的主要问题之一，对已进入开发中后期的油田而言，如何解决出砂问题显得更为重要。通过对中国油田出砂预测技术的调研，在分析出砂预测技术发展趋势的基础上，介绍了目前出砂预测模型研究的理论基础、技术手段的新发展以及所取得的成果，指出了现有模型的局限性和在模拟条件方面的不足之处，提出了研究岩石骨架破坏的出砂预测的建模思想，为建立新的预测模型以及更有效地防砂提供依据。     

油层出砂预测

油气井的出砂已经成为困扰疏松油藏生产的一个严重问题。科学有效地进行出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。随着井底流压降至某一临界值，岩石骨架开始出现屈服。屈服带随出砂量的增加沿井径向外扩张。针对绥中36-1油田疏松砂岩油藏建立出砂预测模型，计算出砂量，在实际应用中取得了较好的效果。     

考虑开发动态的定性经验出砂动态预测

储层出砂是一个动态发展的过程,仅凭开发初期的测井资料开展定性经验出砂静态预测难以满足开发需要,应综合考虑开发动态资料来开展出砂动态预测。首先,在模拟三轴应力环境下进行了不同含水饱和度及孔隙压力变化影响下的疏松砂岩纵波波速测试,研究表明随含水饱和度增加,纵波波速逐渐增加,且胶结越弱,含水饱和度对纵波波速影响越显著;随储层孔隙压力降低,纵波波速逐渐增加,且胶结越强,孔隙压力变化对纵波波速影响相对越小;其次,采用二元二次函数拟合及最优化原理建立了含水饱和度及无因次孔隙压力变化综合影响的纵波波速模型,在此基础上引入储层压力亏空、含水率及岩性影响因子,发展了经典的组合模量模型,建立了定性经验出砂动态预测模型。加蓬Obangue油田现场应用分析表明,该模型具有较好的可靠性和实用性。     

复杂条件下疏松砂岩油藏动态出砂预测研究

静态出砂预测没有考虑地层压力、含水饱和度和地层温度等变化对出砂临界条件的影响,导致开发过程中出砂预测结果与实际偏差较大。为了研究动态因素对出砂条件的影响规律,根据试验结果拟合岩石强度含水饱和度的变化规律,含水饱和度由0.15变为0.50时,储层岩石强度下降幅度可达60%左右;考虑地层压力下降对近井地应力的影响,以及温度变化导致的储层热应力改变,建立了稠油热采储层动态出砂临界条件的预测方法。渤海油田注多元热流体油井数据分析表明,储层出砂临界压差随着地层压力下降和温度升高以类似于指数式规律降低,在早期变化较快,然后下降速度逐步变缓;出砂临界压差随含水饱和度和含水率的升高以接近线性的规律降低。研究表明,注热开采稠油油藏出砂风险最大的时期为注热—焖井—生产的转换阶段,即转生产的初期,此时应逐步缓慢提高产量到正常产量。      

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。     

利用多属性融合方法预测新疆滴西178井区梧桐沟组薄砂岩储层

滴西178井区梧桐沟组发育上、下2套气层,天然气地质储量为31.49×108m,是下步开发建产的有利区。但是梧桐沟组储层构造幅度低、砂体薄,现有地震资料频率较低,勘探开发的投资成本高、风险大,因此要提高水平井砂体的钻遇率,对薄砂体识别方法的研究至关重要。常规叠后地震反演方法能够识别厚度较大的砂岩储层,但对较薄的砂体由于受到地震分辨率的限制,预测结果不能满足勘探开发的需要。在精细地震资料处理基础上,基于波形特征、阻抗属性和烃类活动因子属性,结合测井信息,对砂体厚度进行多属性融合预测,刻画出滴西178井区梧桐沟组砂体发育分布区,并利用预测结果部署实施了4口水平井。预测结果与钻井、气测结果吻合,有效地提高了水平井砂体钻遇率,取得了良好的开发效果。     

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。     

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。     

裂缝性致密砂岩气藏出砂原因及对产气量的影响——以塔里木盆地克深气田为例

为了解决塔里木盆地克深气田面临的气井出砂问题,从储层改造方式、裂缝壁面上岩石颗粒脱落条件、产气量及井筒完整性等4个方面分析了该气田气井出砂的原因,并基于井筒内砂粒受力分析,建立气井临界携砂产气量计算公式,进而研究气藏出砂对产气量的影响。在此基础上,针对气井出砂的不同阶段提出了相应的治砂对策。研究结果表明:(1)引起裂缝性致密砂岩气藏出砂的原因包括储层裂缝发育、储层改造规模大、产气量高及井筒完整性差等方面,其中储层裂缝发育和产气量高是主要的出砂原因;(2)对于无游离砂的情况,当气井产气量大于21.2×10~4m~3/d时,近井区域裂缝壁面的砂粒逐渐脱落;(3)对于存在游离砂的情况,当气井产气量大于9.4×10~4m~3/d时,近井区域裂缝壁面砂粒逐渐脱落;(4)井口及井底积砂是影响气井产气量的关键因素,在出砂早期阶段井口积砂是导致产气量降低的主要因素,在出砂中后期阶段井底积砂是导致产气量降低的主要因素;(5)克深气田出砂临界产气量较低,临界携砂产气量相对较高,及时排砂以避免井筒大规模积砂是治理该类气藏出砂的关键。结论认为,该研究成果可以为裂缝性致密砂岩气藏治理出砂问题提供借鉴。     

疏松砂岩油层出砂问题的Monte-Carlo模拟

石油开采过程中，由于水动力的冲刷等作用引起的疏松砂岩储层出砂，会导致储层损害和产能降低，甚至造成套管损坏，油井报刻度。通过分析疏松砂岩油藏出砂发生和发展的机理，设计了出砂预测的数学模型，在此基础上，用Monte-Carlo法模拟疏松砂岩油藏出砂的发生和发展。孔隙介质的渗流数服从给定分布的随机变量。模拟结果表明，在同一生产压差下，出砂几率随并距的缩短而增大，当井距一定时，随着生产压差的增大，出砂几率增大；储层越不均匀，出砂的几率越大，但是扩展到大量出砂的几率较小，反之，储层越均匀，油藏出砂的几率越小，但是扩展到大量出砂的几率却越大，总之油藏是否出砂，不仅与生产压差有关，还的几率却越大。总之油藏是否出砂，不仅与生产压差有关，还取决于储层的非均质程度，随机模拟的结果很好地实验上印证。     

苏里格气田某工区储层预测可行性研究

研究区位于苏里格气田,储层段砂岩与泥岩的纵波速度、密度和纵波阻抗等参数相互叠置,造成在该区使用常规的叠后波阻抗反演难以进行储层预测和流体识别。为此,利用测井资料,开展了以地震岩石物理参数分析、弹性阻抗分析、流体替换及AVO 特征分析为基础的叠前储层预测和流体识别可行性研究。结果表明：利用岩石的弹性物理参数能够很好地区分砂岩和泥岩,并确定对储层或含气性敏感的参数;利用不同角度的弹性阻抗不仅可以很好地识别砂岩和泥岩,而且还可以区分气层和非气层;利用AVO 属性可以预测盒8 段砂岩是否含气,但不能预测该气层是否具有工业价值。所有这些研究为在该工区开展叠前储层预测和流体识别研究提供了依据,使得储层预测更具有针对性。