苏丹PAL油田出砂预测研究

利用现场多种资料对PAL油田主力油层进行了出砂预测综合研究——包括声波时差法、孔隙度法、出砂指数法、组合模量法,临界生产压差方法等,得出该油田主力油层在初期正常生产条件下出砂轻微,在适当时机应进行防砂完井的结论,同时建立了各井的临界生产压差剖面。将各种方法的预测结果与DST、油井短期/长期测试资料进行对比,建立了符合PAL油田出砂模式判识的指标。研究结果为今后本区块及附近区块油井出砂界定,提供准确的量化依据,还可为同类油田的开发提供良好的借鉴和参考。     

塔里木盆地高压气藏出砂测井评价方法研究

塔里木油田大北克深地区由于超深井高温高压,在测试过程中地层出砂,严重影响了试油试采以及储层的评价。介绍了油气井产层出砂机理,认为深储层压实作用较强,岩石致密且稳定性较好,只有生产压差过大或采出速度较快时才会导致岩石发生剪切破坏或张性破坏而引起地层出砂。基于测井计算的岩石力学参数和地层压力及地层应力数据,建立了裸眼完井的临界生产压差计算模型、射孔完井的临界生产压差计算模型和基于岩石单轴抗压强度的临界生产压差计算模型。采用出砂指数法、临界生产压差法及灰色关联统计分析法等综合预测产层出砂情况。实现了利用测井资料快速准确地计算生产压差,用于出砂定量分析与确定最优完井方案,为采油防砂提供决策依据。     

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。     

海上油田不同开发井型合理生产制度研究

渤海中部25-1南油田D、E平台的水平井、水平分支井和定向井一般采用“裸眼＋筛管”的方式进行防砂,在开发过程中这种防砂方式要求满足生产压差的精细管理与产能最大化之间的平衡。文章应用解析方法计算了不同井型的理论产能,并结合各种测试资料、实际生产动态的对比分析,对渤中25-1南油田不同井型、完井方式油井的合理产能进行评价,找出了影响产能的主要影响因素;应用岩石力学方法进行了油田不同井型的临界出砂压差、临界出砂半径计算;通过建立实际油藏数值模型,进行了不同井型产量与生产压差关系的模拟计算分析,综合多种方法研究结果,提出了渤中25-1南油田油井合理的生产压差界限。研究结果为渤中25-1南油田或其它相近油藏选择合理的生产制度提供了科学依据。     

渤中25-1南油田不同井型油井合理生产压差研究

渤中25-1南油田D、E平台的水平井、水平分支井和定向井均采用“裸眼+筛管”的方式进行防砂,这种防砂方式要求满足生产压差的精细管理与产能最大化之间的平衡。根据渤中25-1南油田实际情况,应用岩石力学方法确定了不同井型油井的临界生产压差、临界出砂半径;通过建立实际油藏数值模型,进行了不同井型油井累计产油量与生产压差关系的模拟计算分析,表明在相对较小的生产压差下生产可以获得较好的开发效果。综合分析评价井测试、岩石力学计算、数值模拟计算分析结果及防砂前后油井生产压差的差异,并结合相近油田开发经验,提出了渤中25-1南油田油井合理的生产压差界限,这对类似油田的开发有借鉴意义。     

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。     

考虑射孔方位的出砂预测模型

以往的射孔完井出砂预测模型都不能计算和分析不同方位角下的出砂临界压差。针对这一问题,采用岩石力学理论和分析方法,根据应力坐标转换理论和线一弹性力学基本理论,并将直井中的射孔孔道换位看作是特殊情况下的水平井（井眼半径极小）,在分析射孔孔道受力的基础上,将Drucker—Prager强度准则作为出砂判断准则,建立了一种考虑射孔方位角、新的射孔完井出砂预测模型。实例计算和分析表明,在射孔完井的直井中,射孔孔道壁上各点的出砂临界压差各不相同,差异较大。出砂总是首先发生在孔道壁的最薄弱处,此处对应的出砂临界压差最小;方位角有规律地影响射孔孔道的出砂临界压差,而2个水平主应力的不均等是造成方位角影响射孔孔道出砂临界压差的最根本原因;水平地应力非均匀系数越大,射孔孔道出砂临界压差随方位角变化的趋势越明显。因此,应根据水平地应力非均匀系数的大小和它对射孔孔道出砂临界压差的影响程度,决定是否使用定向射孔技术。     

毛管力与含水饱和度对岩石出砂的影响

出砂是影响油井生产能力的一个重要因素。防砂工艺技术的关键在于正确分析油层出砂的原因 ,并判断油层出砂机制。通过室内岩心流动试验 ,研究了毛管力、含水饱和度对岩石出砂规律的影响。结果表明 :在束缚水饱和度时 ,毛管力对岩石表面微粒起到稳定作用 ;当油水同时流动时 ,岩石出砂临界流速随着含水饱和度的升高而下降 ,出砂量随着含水饱和度的增大而增大。疏松砂岩油藏开采过程中应合理设计生产工艺参数 ,控制含水体积分数上升 ,以防止油井大量出砂     

毛管力与含水饱和度对岩石出砂的影响

出砂是影响油井生产能力的一个重要因素.防砂工艺技术的的原因,并判断油层出砂机制.通过室内岩心流动试验,研究了毛管力、含水饱和度对岩石出砂规律的影响.结果表明在束缚水饱和度时,毛管力对岩石表面微粒起到稳定作用;当油水同时流动时,岩石出砂临界流速随着含水饱和度的升高而下降,出砂量随着含水饱和度的增大而增大.疏松砂岩油藏开采过程中应合理设计生产工艺参数,控制含水体积分数上升,以防止油井大量出砂.     

高含水期油井出砂预测模型的研究与应用

对取心井测井数据和岩心三轴试验岩石强度数据进行了分析,得到了油层砂岩强度与声波时差、井深的回归关系式。以岩石破坏准则为基础,采用岩石力学的理论和方法,建立了射孔完井临界出砂预测模型。通过孔道出砂预测模型的计算,得到了油井出砂时的临界生产压差和临界产量。该模型预测的结果可用于判断新井投产出砂和目前生产层位出砂的状况。对胜坨油田3口不同区块的生产井进行了计算,预测准确率大于82%,计算结果对该油田高含水开发后期开发方案的设计有指导意义。     

脱砂压裂井出砂预测研究

建立了脱砂压裂井井眼围岩压实带分析模型,利用塑性应变准则对压裂前、后油井出砂进行了有限元模拟,定量分析了压实带各参数对油井出砂临界生产压差的影响规律.研究表明:压实带的弹性模量及内聚力是影响井眼围岩应变的重要参数,弹性模量及内聚力的增加均可在一定程度上降低井眼围岩的等效塑性应变,提高油井临界生产压差;泊松比变化对围岩应变的影响可近似忽略不计;压实带内各参数的综合作用可显著改善井眼围岩的稳定性,明显提高油井出砂临界生产压差.     

春光油田白垩系储层出砂规律预测及其生产应用研究

春光油田白垩系稠油储层为疏松砂岩储层,生产过程中出砂严重,为此应用考虑孔隙压力的Mohr-Coulomb准则建立了临界出砂生产压差预测模型,使用伽马分布模型建立了出砂速度预测方法。利用测井资料计算岩石力学参数,使用实测地应力资料计算了最大、最小水平主应力构造系数,进而对春光油田春17井区白垩系储层的出砂规律进行了预测,得到了出砂临界压差和出砂速度。根据出砂预测结果推荐了防砂时机和防砂后生产制度。     

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。      

测试过程中砂堵处理及出砂控制

为防止油井出砂,一方面要针对油层及油井的条件正确选择固井、完井方式,制定合理的开采措施,提高管理水平;另一方面要根据油层及出砂情况采用防砂方法。防砂方法有化学防砂、机械防砂等。     

油井中后期出砂预测及防砂对策

油井中后期出砂是老油田经常遇到的问题,这种出砂是较难处理的。出砂的原因是:油层孔隙压力降低,砂岩骨架被压碎;孔隙内介质变化使胶结物破坏;高流速下液体冲坏砂拱等。油井中后期出砂的预测是用岩石力学试验方法、测井及试井资料分析。防砂方法应采用大套管、高密度射孔完井,在出砂后宜用综合治理。     

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。     

南海西部低渗疏松砂岩油藏水平井合理生产压差研究

针对文昌A油田低渗疏松砂岩储层易出砂,难以确定合理生产压差的问题,运用岩石力学方法对水平井周岩石进行受力分析,结合Mohr-Coulomb、Drucker-Prager和Hoek-Brown准则进行剪切破坏判定,得到了全井段储层应力破坏理论下的临界出砂生产压差。分析井周储层孔隙内的非胶结砂粒受力情况,结合水平井产出剖面得到砂粒运移理论下的临界出砂生产压差。研究结果表明：水平井出砂受储层岩石强度、砂体粒度、井斜和产量等多方面综合影响。将研究成果应用于文昌A油田,计算12口水平井合理生产压差并配产,生产过程未监测到出砂。研究成果对同类低渗疏松砂岩油藏水平井合理生产压差研究具有一定指导意义。     

气井系统出砂预测模型研究及应用

系统出砂预测的基本内容包括定性出砂预测、出砂临界生产压差预测以及实际生产条件下的出砂半径预测。文章首先阐述了定性出砂预测方法；考虑气藏流体压力分布，建立弹性岩石材料的应变平衡方程，求解并结合弹性岩石的应力-应变方程得到地层岩石的弹性应力解；在孔壁上采用考虑孔隙压力的莫尔-库仑准则，便可预测出砂临界井底流压和生产压差；求解塑性变形区的应力平衡方程，并结合塑性区的应力-应变准则可得到塑性变形区的塑性应力解；根据弹、塑性边界的应力连续条件，建立弹、塑性边界上的径向应力平衡方程，求解可计算弹、塑性区边界半径即出砂半径。对涩北气田涩4-9井进行了系统出砂预测，与实际生产资料基本符合。     

苏丹P油田出砂规律与防砂时机

苏丹P油田的Y-S组是该油田的主力含油层组,埋深1300 m左右,储层胶结疏松,成岩性差,属于高孔、高渗储层,生产过程中易于出砂,对油井正常生产造成负面影响,降低海外油田开发的经济效益。为了解决油井高产与出砂的矛盾,应用声波时差法、孔隙度法、组合模量法、斯伦贝谢比法、出砂指数法、储层岩石坚固程度与力学稳定性分析等出砂预测方法对油田的主力产层进行了出砂预测,建立适用的出砂判识模式,指出油田出砂敏感区域并总结出砂规律,凡处于断层(尤其是大断层)附近和构造顶部的井,都应引起重点关注。同时利用油田含水、生产压差及地层压力变化等生产动态参数预测油井的防砂时机,对现场生产具有预报和指导作用。     

射孔完井高压气层出砂三维预测方法

针对射孔完井高压气层地层出砂问题,根据有效应力定律,建立了三维应力场弹塑性地层出砂模型,并运用弹塑性有限元方法进行求解。根据编制的计算程序,研究了射孔井筒附近应力、有效塑性应变的分布规律。研究发现,最大有效塑性应变位置是在射孔起始部位的上下端,因而是最容易出砂的位置;同时,地层压力越高、临界生产压力越低,就越不易出砂。临界生产压差是由岩石性质、流体性质、地应力、地层压力等条件综合确定的。尽量维持较高且稳定的地层压力和采用合理的油井生产制度,可以减少出砂量。模型适用于不同地应力条件、不同几何参数与射孔方案、不同岩石和流体参数等条件下射孔完井的气层出砂预测。