油气藏型储气库出砂机理及防砂技术现状与发展趋势展望

油气藏型储气库的生产特点会加大储层出砂的风险,高效长期的出砂防控是储气库安全运行的重要技术保障。油气藏型储气库的生产工况为长周期高流量注采交替,引发地层压力/应力大小、流体流动方向和气水界面运移的循环交变,并造成其出砂机理与出砂预测相对更加复杂,给高效长期的出砂防控带来严峻挑战。首先系统分析油气藏型储气库生产工况特征及其对储层岩石物性的演变影响机制,分析总结诱发出砂加剧机理及主控因素,并总结目前出砂模拟与预测方法进展。在此基础上,分析总结国内外储气库防砂技术现状。总体而言,目前尚缺乏针对储气库生产特点的成熟防砂技术体系。最后,系统分析了储气库出砂防控技术亟待解决的工程难题和科学问题,并简要展望未来发展趋势,为未来储气库大规模建设中的防砂完井方案研究提供参考借鉴。     

高温高压气井测试地层出砂的评价方法

随着石油勘探开发技术的发展和勘探领域的扩大，高温高压气藏、含硫油气藏、凝析油气藏等相继得到开发，而高温高压气井地层测试出砂问题广泛存在于国内外各油田，目前国内外更多的是从防砂工艺和出砂预测做文章，为了及早地控制地层出砂，文中着重从测试压差方面给出地层出砂的一些评价方法，如从抗压强度法、井口油压法、剪切强度法以及射孔流速法上来评价。     

国内外出砂机理研究现状综述

目前在出砂饥理方面的研究国外较多，而国内偏少，为了更好地了解国内外在出砂机理方面的发展情况，立足于对出砂机理的研究，纵向回顾几十年来国内外在出砂机理方面的研究现状，从而能对出砂机理方面的理论有一个新的认识，有利于开拓视野，进一步搞好防砂和控砂工作。     

新疆高浓度乳化酸携砂压裂研究途径

稠化酸携砂压裂工艺技术已被公开提出，国内井下作业行业争相开发研究，对于碳酸盐岩油气藏储集层改造将发挥出多功能作用。在对碳酸盐岩油气藏储集层改造工艺技术进行重点述评的基础上，剖析了新疆地区开发研究稠化酸携砂压裂工艺技术的优势，井对新技术开发研究的途径进行探讨和提示，有助于技术攻关。     

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柴达木盆地东部气田是我国陆上第四大气田，地质储量丰富。产层属于第四系，岩性主要为粉砂岩和泥质粉砂岩，成岩作用弱，胶结疏松。储层以粒间孔隙为主，物性属于高孔中渗的储集特征。目前气田面临严重出砂，从而气藏的产能受到限制。文章从储层特征和开发工艺技术分析入手，结合室内实验，得出了疏松砂岩出砂的砂粒中包括以下四个方面的颗粒：①渗流砂出砂，含量为3％－4％，任何措施都不可避免的砂粒；②弱胶结附着的颗粒出砂，主要粒径为＜37μm，由于工作液与储层流体、矿物不配伍而导致形成；③储层骨架颗粒破坏型出砂，主要是施工工艺参数不合理形成的；④砂穴崩落型出砂，综合因素引起的质变。根据不同砂粒的出砂机理不同，文章给出了针对性的预防措施和建议。     

射孔防砂技术研究

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、可分层防砂等优点。不仅可应用于先期防砂,还可应用于修复井后期防砂,很有发展前景。射孔防砂的防砂机理是增大过流面积和人工高渗透层挡砂。具体储层的临界流速,油井出砂率,挡砂层的挡砂率是该技术的成功核心。文中对此进行了研究并给出了计算公式,同时在生产实践中得到了应用。     

地下储气库防砂技术分析

在总结国内外防砂实践经验基础上,结合地下储气库储层、生产、运作的特点、分析了气库与一般油气藏在出砂和防砂机理上的异同,提出了气库防砂要达到的效果要求,分析了各种防砂技术在气库中的应用,提出了气库防砂的主要方法。     

石南地区岩性油气藏成因砂体类型和储集特征

通过高分辨率层序地层格架控制下的沉积徽相分析认为石南地区岩性油气藏成因砂体类型多样，其中三角洲前缘亚相中的水下分流河道砂体是主要的储集体。通过不同成因砂体的叠置关系的研究，认为石南21井区岩性油气藏头屯河组J2t2段砂体结构为迷宫式结构；石南31井区岩性油气藏清水河组K1q1^2砂体为拼合板状结构，K1q1^1砂层组砂体类型结构主要为迷宫式结构。通过储集层性质的主控因素及成因砂体与储集性能关系的研究，认为石南地区岩性油气藏储集性能最好的成因砂体类型为河口坝砂体，其次为水下分流河道砂体。     

辽河坳陷西部凹陷陈家洼陷浊积砂体刻画

辽河油田经历了40年的油气勘探,目前已经进入勘探中后期,岩性油气藏勘探逐渐取代了整装构造油气藏的勘探。如何准确地刻画沉积砂体空间展布,预测其含油气性是岩性油气藏勘探的关键。以陈家洼陷主要目的层段古近系沙河街组三段下亚段（Es1/3）深水浊积砂体的空间展布形态刻画为例,系统阐述了利用Landmark工作站一体化解释软件结合Strata反演软件进行岩性油气藏勘探的技术与方法,利用三维地震资料详细刻画出沉积砂体的立体沉积模式,预测出与油气关系密切的沉积微相。该方法对深化老区勘探及在盆地坡洼过渡带寻找类似的岩性油气藏具有一定指导意义。     

稠油出砂冷采激励地层出砂技术

在大量分析研究的基础上确定了稠油出砂冷采成功与否的先决条件，即油层能否大量出砂形成蚯蚓洞网络。在此基础上进行了激励地层出砂技术研究。研究结果表明，大孔径射孔弹平均入口孔径为17．75mm，平均穿深为285．5mm，起爆率、穿孔率达到100％，杵堵率为0；优选出的稠油冷采活化剂具有降粘能力强、洗油率高的优点，在现场实施中取得了较好的效果；大孔径、深穿透、高孔密复合射孔激励地层出砂技术和稠油活化剂诱导地层出砂技术，都具有较好的激励地层出砂和增产效果。     

优质筛管防砂井产能预测方法研究

油气田开采过程中的出砂问题十分普遍,对于出砂油气藏,防砂是必不可少的环节。机械防砂作为最重要的防砂措施,得到了越来越广泛的应用。优质筛管防砂是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术。优质筛管本身的渗透性一般较大,不足以对油井产量造成影响。而从地层产出的细砂会不断充满防砂管柱与井壁的环形空间。由于地层产出砂沉积后的渗透率较低,会对油井产能造成较大的影响。本文以地层砂为研究对象,以地层砂粒度分析为研究基础,分析了不同颗粒粒度及其分布所产生不同的地层砂渗透率。运用渗流力学的知识对优质筛管堆积砂层表皮系数进行了计算;并建立了不同颗粒粒度及其分布、环空砂层表皮系数与油井产能关系的模型,从而更好的预测出砂后优质筛管防砂井的产能,对指导现场生产具有一定的意义。     

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。     

适用于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂室内研究

疏松砂岩油藏开发到中后期,射开的油层增多,由于油层出砂而造成的亏空日益严重,防砂难度越来越大。为此开发了适合于多层防砂的LH网络树脂覆膜砂。介绍了网络剂的筛选、网络剂长度及加量的确定、网络覆膜砂强度的改进及影响网络覆膜砂的各种相关因素。研究认为,LH网络覆膜砂具有较高的强度及渗透率,在一定压力和排量下有防止覆膜砂反吐的功能,可用一次防砂管柱实现多层防砂施工。     

Physical Experiment Research of Mechanical Sand Control for Tarim Donghe Oilfield

Abstract

The production potential upon various of sand control techniques have been studied on different levels, both at home and abroad. But owing to the complexity of physical simulating experiments, the research is mainly limited to theoretical and mathematical models. By using 3-D physical simulation devices based on different conditions, such as gravel packing, running screen at the pay zone, and fracturing packing, we studied production capacity under different sand control technologies. A 3-D physical model is more realistic to simulate different sand control techniques, and it can reflect the different production capacities quantitatively. Under the same experimental conditions, the production capacity of fracturing packing is the highest, and running screen at the pay zone is the least. By using this model, the effect of sand control technology on well production capacity can be evaluated more reasonably.     

粉细砂岩油藏防砂工艺技术

粉细砂岩油藏由于地层砂细而成为油田开发利用中的难点。根据粉细砂岩油藏特征及其出砂规律,阐述了粉细砂岩油藏的防砂机理、防砂工艺基本参数优选及配套技术,并通过现场应用,获得了良好的防砂效果。粉细砂岩油藏防砂工艺技术对于提高疏松砂岩粉细砂油藏产能及现场应用有重要的指导意义。     

稠油出砂冷采提高油井产能的机理

分别从砂的流入提高液体流动速度、高渗透区的形成、泡沫油的形成以及降低油井的表皮系数等4个方面对出砂冷采提高油井产能的机理进行了研究,加深了人们对出砂冷采理论基础的了解和认识;同时指出油井产能提高的主要机理和主导油井出砂的因素是随时间不断变化的。     

弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展

出砂预测方法研究经历了从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。随稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为现场工程法、应力-应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的缺陷提出了研究方向。     

油气开发用防膨抑砂剂技术

根据调研公司在油气开发过程中,油井出砂会引起油层砂埋、砂堵,甚至严重时会引起井壁坍塌,使套管受挤压而损坏,造成油井产量大幅度降低的情况.通过总结现阶段国内解决抑砂问题的方法,即用有机阳离子聚合物、多种助剂复配、组合工艺等方法防砂,提出了合成化学防膨抑砂剂与机械防砂工艺相结合,实现经济与环境友好的双赢,为国内油井防砂提供有效的方法和依据.     

定向射孔技术在适度出砂管理中的应用

在适度出砂管理中成功实施定向射孔,需要一系列的地质力学分析和设计工具来评价地层出砂可能性、带砂生产风险、优化安全界限等。并要有新的定向工具保证定向射孔精度。介绍了地质力学理论在确定地应力、预测不同应力方向上射孔的临界压差和出砂量方面的研究进展、新式定向射孔工具的定向精度及其应用情况,提出了我国如何开展疏松砂岩油藏定向射孔适度出砂管理的研究模式。该方法可以有效避免砾石充填防砂成本高、工艺复杂、表皮系数高等不利因素。认为我国开展该项研究,对于实施弱胶结地层“适度出砂、优化产能”具有广阔的应用前景。