出砂水平井近井塑性区出砂半径预测研究

基于地层岩石弹塑性变形理论,建立出砂水平井近井塑性区应力分布模型.根据弹性区与塑性区边界应力连续的原理,提出水平井弹塑性区边界即塑性出砂半径的预测模型与方法,分析了出砂水平井近井塑性区应力分布规律及出砂半径的敏感性因素.结果表明:水平井塑性应力分布及出砂半径与原始主应力关系、井周角、井斜方位角、流压等参数有直接关系;塑性出砂半径随井周角的变化规律与原始垂向主应力和最大水平主应力的大小关系有关,当最大水平主应力较大时,井周铅垂方向的出砂半径大于水平方向的出砂半径,即铅垂方向更容易出砂,当垂向主应力较大时则相反;随着井斜方位角变化出砂半径呈周期性变化,在原始水平最大主应力σH大于垂向主应力σv的情况下,井斜方位角为0°和180°时,水平方向出砂半径较大,更容易出砂;井斜方位角为90°和270°时,铅垂方向更容易出砂;由于岩石力学参数及地应力的非均质性分布,水平井出砂半径沿着井身轨迹方向也表现出明显的非均质性.     

预测水平井产能与出砂量的一种新方法

本文用数值法求解描述水平井流动状态的偏微分方程。获得储油层中各节点的压力分布和三个方向上的速度分布，从而计算水平井的理想产能。并建立了储层中砂浓度的场模型，由此预测出砂井的出砂量。     

疏松砂岩油藏中射孔井的出砂模拟研究

疏松砂岩油藏普遍面临出砂问题,地层应力条件和储层强度是影响出砂最重要的地质条件.分析近井围岩应力分布和射孔孔眼应力分布,进而建立地层出砂预测模型,考虑射孔方位的影响,绘制地层出砂趋势的风险等级划分图版.     

稠油出砂冷采过程中出砂量的确定

在生产实践中,并非出砂量越高越好。针对CHOPS技术"合理出砂量"这一核心问题进行理论推导,计算出CHOPS过程中的合理出砂量。     

青海台南-涩北气田出砂机理及防砂技术研究

青海柴达木盆地台南－涩北气田地层沉积期晚,埋藏浅、压实程度低,构造疏松,这是气田出砂的主要原因。该气田埋藏深度差别大,气层众多,气水关系复杂,防止地层出砂是一个具有实际意义的问题。因此,从资料分析、理论推导和实验,验证了气田出砂和油田出砂无论在机理和方向上都有很大的差异。从研究气田出砂机理入手,研究出一套完整的防砂工艺和方法,并且取得了良好的实施效果。     

热采水平井塑性破坏半径预测方法及应用

有关疏松砂岩油藏水平井塑性破坏半径的研究没有考虑高温交变应力对近井岩石塑性破坏过程的影响.分析热采复杂条件下的水平井近井地层应力分布规律,提出基于不同岩石破坏准则的近井塑性破坏半径预测方法.结果表明,井壁处的塑性屈服函数值越大,井壁破坏程度越大,出砂越严重,塑性屈服函数的零点即为塑性破坏半径.井底温度越高,塑性破坏半径越大.塑性破坏半径受原地主应力顺序、井周角、方位角、井底流压等因素影响.当垂向主应力大于水平主应力时,垂直方向上的塑性破坏半径最大;反之,水平方向上的塑性破坏半径最大.当水平井方位角为0°(或180°)时,井周塑性破坏半径最大;当水平井方位角为90°(或270°)时,井周塑性破坏半径最小.该研究成果对于热采水平井出砂预测有一定的指导意义.     

气井携砂临界参数与出砂量预测模型应用研究（65）

为了解决生产中气井产量临界值的相关矛盾,对砂粒直径所需的气体临界流量进行研究.结合气井实际出砂现状及规律,修正已有的携砂临界参数与出砂量模型,探讨出砂气井合理生产制度和冲砂周期的确定方法.     

江汉油区出砂油井治理技术研究

经过40年的开发,江汉油区地层出砂越来越严重,致使作业维护井次逐年上升,严重影响了油井的正常生产。根据江汉油区出砂储层地质特征和出砂井生产现状,有针对性地开展出砂井井筒清砂和携砂举升采油技术研究或矿场试验,使出砂井治理收到了一定效果,缓解了地层出砂对油井生产的影响,为进一步开展出砂油井治理指明了主攻技术方向。     

水侵对气藏出砂的影响研究

国内外对于油藏的出砂问题研究较多,而对于气井的出砂研究很少。随着本世纪天然气工业的蓬勃发展与天然气资源的进一步开发,气藏出砂问题越来越成为天然气工业高速发展所必须解决的具体问题。从国内各出砂气藏的生产情况来看,引起出砂的因素很多,其中以水侵最为普遍,影响也最为严重。因此,对气藏水侵造成出砂的机理进行研究是非常必要的。通过大量文献调查研究,在总结气藏的出砂类型,说明气藏水侵水的来源的基础上提出了水侵造成出砂的微观机理：（1）水侵造成储层敏感;（2）水侵增大流体粘度;（3）水侵导致液阻效应。对水侵造成气藏出砂的微观机理的研究,为具有水侵趋势或已经水侵的气藏采取针对性的处理措施提供了理论依据。     

完井方式对适度出砂井产能的影响研究

为了完善近几年提出的海上稠油油藏开采新模式中的部分技术——以钻井压裂、适度出砂、电潜螺杆泵为主的钻采工艺配套技术体系,根据不同完井方式（包括裸眼完井、射孔完井、筛管完井等）下钻井压裂井的表皮系数模型和产能模型,研究了不同完井方式下不同技术参数对钻井压裂适度出砂井的产能影响,结果表明,这些参数都不同程度地影响着井筒周围的出砂带物性,进而影响油井产能;在用适度出砂方式开采时,要严格评价完井方式及其技术参数对出砂带物性和产能的影响。     

南海XX油田水平井完井防砂方法研究

根据南海XX油田的特点,优选了该油田水平井的完井防砂方法为裸眼内直接下优质防砂筛管完井防砂,并预测了防砂完井后的产能,研究了不同表皮系数对水平井产能的影响.在分析地层砂粒度分布的基础上,通过室内出砂模拟实验,确定了该油田各油层的防砂筛管挡砂精度.     

一种新的水平井产量计算公式

解析法是水平井产量研究的重要方法,是从数学模型出发,通过相应的假设条件,简化方程的初始、边界条件,利用保角变换、镜像映射、势的叠加原理及等值渗流阻力法等得到水平井的产量公式并求出解析解.在调研水平井计算公式发展历史和研究现状的基础上,通过对水平井泄油体的简化、分解和流场的三维处理,遵循水平井远井区域水平平面渗流和近井区域垂面径向流的基本渗流规律,运用等值渗流阻力法推导出一种新的水平井产量公式,通过与常用水平井产量公式在经典算例下的对比研究表明,该公式是合理可靠的.     

三重介质油藏水平井试井解释模型研究

孔、洞、缝三重介质油藏在碳酸盐岩储层中较为普遍.采用Warrant-Root的方法建立了三重介质油藏水平井渗流数学模型,并采用Lord Kelvin点源解、贝塞尔函数积分和泊松叠加公式等方法求解了各向异性无限大三重介质油藏水平井在拉氏空间中的无因次压力响应函数.通过计算得到了无因次压力和压力导数双对数理论图版,并在其基础上分析了三重介质油藏水平井渗流特征及其影响因素.     

影响水平井射孔完井产能的多因素分析

针对影响水平井射孔完井产能的各个参数,开展了多因素分析,模拟水平井真实射孔的条件,建立了地下渗流场的三维物理模型和流体渗流的连续性方程及其相应的数学模型,推导出了有限元求解的变分方程;对该变分问题的求解应用了大型有限元分析软件ANSYS,通过实体建模、材料定义、网格剖分等步骤,获得了求解水平井射孔完井产率比PR的新方法;运用二次回归的正交组合设计方法,对各个参数进行了敏感性和多因素分析,得到影响PR的重要性排序.编制了相应软件进行水平井射孔参数的优化设计.在塔中16井区采油方案编制和辽河油田射孔完井水平井中得到应用,取得了良好的效果.     

关于水平井均匀线源解的讨论

在均质矩形油藏水平井的研究中,本文证明了两个恒等式,从而使水平均匀线源解转化为易于计算的形式。     

水平井套管扶正器最佳间距计算

本文根据结构分析中的虚位移原理,对装有扶正器的套管柱在具有初弯曲的井段中的受力和变形进行了系统分析,借助空间解析几何原理导出了三维弯曲井段中套管扶正器安装间距的解析计算式。在扶正器侧向载荷计算方面考虑了轴向力的影响,并将扶正器上的摩阻力引入轴向载荷的计算中。通过计算分析,本文指出了解决下套管与注水泥质量这一水平井中难度较大的工艺的研究方向。     

充填防砂井表皮系数研究

从砾石充填防砂井的基本渗流规律出发，将流量的自动分配引入近井各个阻力区，剖析每个阻力区的流速变化，采用压降的形式，推导出了射孔炮眼穿出钻井污染带与未穿出钻井污染带时，污染带与炮眼内流动的层流表皮系数和紊流表皮系数；将常规径向渗流的紊流表皮系数的分析方法引入裂缝渗流紊流表皮系数的分析，导出了压裂充填的紊流表皮系数；同样考虑流速在射孔孔眼附近的急剧增加，推导出了压裂充填的汇聚表皮系数。计算结果与数值解的对比，反映了以上方法的合理性。     

水平井中间套管的力学分析

本文基于水平井的力学特征，为水平井的力学分析建立了力学模型，构造了算法。以辽河油田的首口水平井为实例进行了剖析，给出了若干新的规律和结论，为水平井套管设计提供了理论、方法、软件和算例。     

井下节流气井的生产动态预测

以单井开采系统为研究对象,采用温度、压力解耦建模与数值耦合方式,以井口油压为控制条件,通过油嘴控制流量和下游温度,建立井下节流气井的井筒-气藏流动耦合的生产动态预测模型,利用试井解释结果或生产动态历史拟合,预测气井的生产流量、压力变化,同时描述生产过程中的井筒非线性温度剖面、压力剖面,从而全面掌握节流气井的生产动态,并可进一步扩展应用于多相流动和复杂井眼轨迹情况.