微粒运移临界速度及伤害半径定量计算方法

油田注采过程中,由于储层微粒的物理、化学性质不同,流体流动会引起油气层中微粒运移并堵塞孔喉,造成储层伤害,影响采收率。将室内实验结果与实际生产开发相结合,从岩心的速敏实验临界流量入手,通过与裸眼井混相径向流临界流量转换,反推出生产中射孔井的临界产量,根据与实际生产对比结果,评价各井储层伤害程度,进而调整油井生产状况,最终达到增产目的。     

疏松砂层微粒运移特征及对油井动态的影响

微粒运移伤害是疏松产层一种比较普遍又相当严重的地层伤害。本文着重讨论了水动力作用下孔隙微粒运移条件，结合室内实验分析了不同类型的驱动流体对运移产生的影响，最后应用实际生产数据对比分析了冀东油田馆陶组产层微粒运移伤害后油井的几种典型动态特征。     

微粒运移损害宏观规律研究

1．流体动力引起的微粒运移 Guesbeck和Collins通过流动试验发现，对一定的砂岩储层存在一定的临界流速虬，当润湿相流体的流速大于此值时便引起微粒运移损害。一般砂岩储层的临界流速为0．004～0．25cm／s．Berea砂岩的临界流速为0．007cm／s。     

海上油田微粒运移堵塞井解堵控砂一体化工作液体系

针对海上油田微粒运移堵塞井产能下降严重的问题,采用酸化解堵后再防砂的常规工艺措施往往存在作业工期长、成本费用较高以及施工效果较差等缺点,因此,开展了解堵控砂一体化工艺措施研究。室内以复合有机酸HCW-2、树脂HWR301S和固化剂HWR302S为主要处理剂,研制了一套适合海上油田微粒运移堵塞井的解堵控砂一体化工作液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明:该体系的控砂能力较强,在高流量（120 mL/min）和长时间（720 min）驱替作用下仍能保持较高的控砂效率;注入解堵控砂一体化工作液可以有效解除微粒运移产生的堵塞伤害,并且注入流速越大,解堵效果越好;另外,该体系还具有较低的黏度、pH值和表面张力,有利于其注入和返排,体系的防膨性能、缓蚀性能和稳定铁/钙离子性能较好,能够确保施工过程的安全,并不会对地层造成二次伤害。综合分析研究结果,研制的解堵控砂一体化工作液体系能够在解除微粒运移堵塞的同时起到良好的控砂效果,达到长效解堵增产的目的。      

西峰油田注水引起的微粒运移实验研究

西峰油田正式投入开发以来,采取超前注水方式补充地层能量,注水几年后出现注水压力升高、注水量降低的问题。为了查找出现这一问题的原因,进行了储层物性及流动性研究。所研究的储层黏土矿物中伊利石和高岭石的相对含量约为30％。多组岩心体积流量实验及正反向流动实验表明,储层中存在明显的微粒运移现象是导致注水井注水困难的主要因素之一。这一结论对油田注水井增注措施的选择提供了一定的依据。     

油气层中常见微粒的运移程度及其与ζ电位关系的研究

微粒运移是造成油气层损害最严重和最普遍的因素之一。要防止油气层中的微粒运移，就必须先弄清楚油气层中常见微粒的运移情况和影响微粒运移的主要因素。因此，通过对国内外大量微粒分析资料的统计分析，选定了油气层中常见的地层微粒作为研究对象，用新建立的、较完善的实验方法研究了这些微粒的运移程度，对这些微粒的ζ电位进行测定，发现其运移程度与其ζ电位的大小有关。一般地说，微粒ζ电位值越大，其运移程度也越大。     

西峰油田注水井堵塞机理研究

西峰油田主力含油层系为三叠长8层,采取超前注水方式开发,经过几年的注水,部分注水井出现了注水压力升高、注水量下降的问题,影响了开发效果。为此,通过基础资料分析、现场取样化验、室内岩心流动试验、正反向试验对储层堵塞机理进行了研究。研究结果表明,储层微粒运移和结垢造成储层堵塞,是影响注水量下降的主要原因。     

储层速敏性分析及其对开发的影响

储层速敏伤害存在于油气田开发争生产中,其伤害机理为微粒运移。临界流速是速敏性伤害的一个标志。储层中可运移的微粒不仅仅是粘土矿物微粒,还包括石英、长石等非粘土矿物微粒,速敏性造成的伤害是不可恢复的。文章通过实验测得临界流速,并根据实验所得数据对实际开发进行评价,结果表明：孤东油田六区在注水时将产生微粒运移,堵塞注水井。     

注入水中固相微粒对地层伤害的实验研究

利用正交实验原理，第一次系统评价了固相微粒含量、粒径、岩心渗透率及累计注入孔隙体积的相互作用及其对岩心渗透性能的影响，利用非线性回归分析技术，通过回归方程获得了储层孔喉与“无伤害”颗粒粒径之间的关系，取得了大量有益的结论，它对于油田制定合理的水质控制指标，制定油层保护措施具有重要指导意义。     

表面活性剂对煤粉分散运移的影响

通过静态观察实验及岩心动态流动实验,考察了煤粉在不同表面活性剂溶液中的分散情况,以及煤岩与不同表面活性剂接触后的临界流速和速敏指数。所用的阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵（1831）,阴离子表面活性剂为十烷基二苯醚二磺酸钠(Dowfax 3B2)、十二烷基硫酸钠和磺基脂肪酸甲酯钠盐（MES）。静态观察实验结果表明,煤粉在地层水中的分散性较弱,在表面活性剂溶液中更易分散,且阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂的分散性强。煤粉充填压实岩心流动实验结果表明,不加表面活性剂时的临界流速为0.25 mL/min,速敏指数为0.45;加入0.5% Dowfax 3B2、MES和1831后的临界流速分别为0.25、0.25和0.5 mL/min,速敏指数分别为0.58、0.60和0.48;加入1% Dowfax 3B2和1831后的临界流速分别为0.1和0.5 mL/min,速敏指数分别为0.57和0.48。阴离子表面活性剂对岩心的伤害程度大于阳离子表面活性剂。     

疏松砂岩地层微细粒运移特征实验研究

利用绥中36-1油田G区块油藏冷冻取心岩样,研究了疏松砂岩油藏在无应力和有应力条件下微细粒运移的特征.结果表明,疏松砂岩油藏冷冻取心岩样的流速敏感性评价实验结果不能反映油层岩石微细粒运移的真实特征.疏松砂岩油藏开采过程中,油层压力下降和采油速度的增加以及岩石结构的破坏,是造成油层岩石微细粒运移和油井出砂的主要原因.     

利用微观模型研究固体颗粒堵塞伤害机理

利用刻蚀玻片微观技术研究固体颗粒侵入孔道产生伤害的机理。实验数据显示,相同驱替压力停泵后的渗流速度相对减小,说明模型中的流体渗流需要一定的启动压力。通过对渗流空间、渗流体系受力和含水饱和度的分析,认为固体颗粒堵塞伤害机理为渗流空间缩小,导致绝对渗透率降低;渗流动力减小、含水饱和度增大造成相对渗透率降低。     

油相微颗粒堵水技术研究与应用

塔河油田底水砂岩油藏以水平井开发为主,底水能量充足,非均质性强,底水易沿高渗段点状锥进水淹,导致大量剩余油无法采出。运用数值模拟结合生产测井得出底水易延高渗段突破。在此认识基础上结合前期堵水研究,创新性地将颗粒架桥封堵与分散相携带沟通的作业有机结合,并进一步优化堵水工艺,形成油相微颗粒堵水技术体系,并在现场实践中取得较好的效果。     

井驱地震速度模型修正技术及其在随钻驱动处理中的应用

随钻驱动处理作为将地面地震资料应用于开发地震的有效方法,对规避钻井风险,提高钻井成功率具有现实意义。其中的核心问题是如何利用随钻资料便捷地提高地面地震速度模型的精度,从而提高地震资料成像精度,指导钻井轨迹调整。为此,提出井驱地震速度模型修正技术,即在传统叠前深度偏移速度模型基础上,将正钻井已钻地层的速度、深度信息作为约束,结合周围已钻井的测井、VSP资料快速修正现有地震速度模型,从而得到更精确的地下地震成像,实现对未钻遇地层的地质描述与预测,提高钻井成功率。油田应用实例表明,该方法缩短了速度模型更新迭代的时间,可满足随钻驱动处理对精度和时效性的需求,对于正钻井实时提高钻前预测精度具有重要作用。     

油田注入水中固体颗粒对地层伤害的数学模型

建立了模拟注水过程中由于固体颗粒侵入造成地层伤害的一维（径向）两相（油、水）数学模型。该模型为一组非线性偏微分方程，它反映了固体颗粒在地层孔道中的运移、孔壁深积与孔喉堵塞引起的颗粒滞留及其对地层孔隙度、渗透率及油水两相流动状况的影响。用有限差分方法求解数学模型，编制了模拟计算程序。举例说明了数学模型在３个方面的应用：分析注入水中颗粒浓度对地层伤害程度的影响；预测不同注水量下地层伤害程度；求出地层伤     

多层石油运移聚集模拟技术及应用

引入了石油运移聚集的基本概念;论述了已发现油气藏的类型和空间分布规律;分析了影响和作用于其形成过程的基本地质因素和条件;提出了形成油气藏的四种成藏基本地质模型.在考虑油水两相流动的基础上,应用全国第二次资源评价结果及建立的相应数学模型,对惠民凹陷临南地区沙三段下亚段、沙三段上亚段、沙二段进行了两个双层结构油资源数值模拟试算.模拟结果与该区实际勘探结果在油藏位置上有较好的吻合.提出的数学模型数值解法准确、稳定,模拟时间达到3500×104a,时间步长为500～1000a.     

低渗产水气藏携液模型研究与应用

准确预测气井临界携液气流量,对优化气井工作制度、排除井筒积液具有重要意义。现有液滴模型未考虑液滴变形和液滴大小的影响,将临界韦伯数取为定值或认为临界携液气流量与临界韦伯数无关,导致模型的关系式系数为定值,存在一定理论不足。综合考虑液滴变形和液滴大小特征,由液滴质点力平衡理论和能量守恒原理导出了气井临界携液气流量计算新模型。新模型的关系式系数随压力增大而变大,为1.92～5.30,弥补了现有液滴模型的关系式系数为定值的缺陷。现场应用表明：新模型预测大牛地气田气井积液状态与实际较吻合,可满足生产要求。     

油气成藏动力场模型及其应用

认为流体势的定义除应体现重力、静水压力和毛细管力的影响之外 ,还应体现构造应力和热力的影响。建立了综合考虑这些因素的流体势场 (即油气成藏动力场 )数学模型 ,比较全面地描述了油气在成藏过程中受到的力的作用。以吐哈盆地为例 ,分析应力、温度和地层埋深变化对流体势的影响 ,结果表明 ,对于挤压作用比较强烈的盆地 ,构造应力的影响最为重要 ,温度与流体势呈负相关关系 ,并主要在低温时影响较大 ;温度和应力对气势的影响要比对油势和水势的影响大得多。对吐哈盆地侏罗纪末期三间房组成藏动力场的模拟结果表明 ,考虑应力场和温度场的流体势场更能反映挤压型盆地的油气运聚规律 ,同时说明成藏动力场模型是有实用价值的。     

临界孔隙度Pride模型及其应用

实际测井数据中缺少的横波速度信息对于储层表征、流体识别具有重要意义。本文给出一种新的横波速度预测方法:通过对Pride模型引入临界孔隙度导出临界孔隙度Pride模型,再结合Gassmann理论建立饱和岩石的纵横波速度计算模型。将该模型应用于室内实验室测量和实际测井资料的横波预测,结果表明本文提出的基于临界孔隙度Pride模型的横波速度预测方法是有效的。     

评价粘土膨胀与微粒运移对储层渗透率影响的数值方法

钻井过程对储层的损害,主要是粘土膨胀和微粒运移造成的。本文提出了一个比较实用又便于数值化的数学模型,它综合考虑了粘士膨胀、微粒运移以及岩石对微粒的吸附作用等因素对渗透率的影响,运用这种数值方法可以预测钻井完井液对储层的损害,对保护油气层具有重要的实际意义。