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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. 相似文献
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海上E油田某区块储层泥质细粉砂含量高、胶质沥青质含量高、稠油黏度大,前期开发存在产量下降快、生产压差大等问题,亟需开展防砂技术方案设计研究。利用耐高压稠油油藏控砂模拟实验装置模拟E油田稠油油藏地层砂和生产条件,针对3类筛管、2种陶粒,开展了防砂介质参数优化以及防砂方式对比评价实验,分析不同防砂方式堵塞机理,优化防砂技术方案。研究结果表明:不同防砂方式下分别存在单级桥架复合堵塞机制和多级桥架复合堵塞机制,前者防砂精度设计建议在常规设计基础上放宽1个级别,后者建议在前者防砂精度设计基础上再放宽1个级别;不同防砂方式对比及压裂充填等效评价实验结果得出压裂充填防砂效果最优、挤压充填次之。针对E油田高泥质高沥青质细粉砂条件,综合实验评价、产能评价结果,对于裸眼井优先推荐挤压充填防砂方式,其次为循环充填防砂;对于射孔井,优先推荐压裂充填防砂方式,兼顾增产效果,其次推荐挤压充填。本文研究成果可为E油田高泥质高沥青质稠油油藏防砂技术方案设计提供参考。 相似文献
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大斜度井筒条件下沉积砂床表面颗粒起动临界条件研究 总被引:1,自引:2,他引:1
石油工程领域中,涉及到大斜度井筒条件下固液两相流动的作业,有大斜度井的钻井岩屑运移、管内砾石充填以及冲砂作业等,这些作业的过程其实质都是沉积砂床条件下的固体颗粒运移,其中固相沉积床表面的颗粒起动是其核心问题之一。将固相颗粒视为球形颗粒,考虑颗粒重力、水流推力、上举力、水柱静压力和粒间粘结力,以及各力臂与沉没度的关系,通过力矩平衡分析建立了井筒倾斜条件下沉积床表面颗粒起动的临界流速模型,并进行了计算结果分析。该模型考虑了沉积床表面颗粒沉没位置的随机性及由此引起的颗粒起动的随机性,引入颗粒无因次沉没度随机变量,将其概率密度视为均匀分布,结合无因次沉没度的概率分布函数,在临界流速与颗粒直径及颗粒起动百分比之间建立了定量关系。该模型用于预测大斜度井条件下砂床表面颗粒在水流作用下的起动临界条件以及给定水流条件下的起动百分比。 相似文献
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腐蚀是影响气井井下管柱寿命的重要因素,正确预测井下管柱的腐蚀速率是提高防腐效果的关键。CO2腐蚀是富CO2气井管柱可靠性寿命的最关键制约因素。笔者通过调研,对目前国内外油气田常用的腐蚀速率预测模型进行了分类和剖析,此基础上提出了气井井下管柱的可靠性使用寿命的预测方法,并建立了相应的模拟程序。通过对比研究发现在低温低压条件下不同预测模型的预测结果相近,但是高温高压条件下的预测结果则相差较大,因此需要根据不同的矿场条件优选相应的腐蚀速率预测模型。将腐蚀速率预测结果与井下管柱的安全使用厚度结合可以有效预测气井井下管柱的可靠性寿命。研究结果对现场生产有一定的指导意义。 相似文献
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筛管外挤力研究分析是筛管砾石充填防砂热采井筛管强度校核和入井防砂管柱设计优化的基础。国内外对筛管外挤力的研究较少,尚缺乏相应的解析计算方法。温度膨胀效应和接触应力约束作用是热采防砂井筛管-砾石层界面变形的制约因素。文中首先建立了温度效应造成的砾石层-地层系统内径变化计算模型和筛管外径变形模型,然后借助Lame方程求解得到筛管-砾石层界面位移与外挤力之间的关系曲线。综合考虑温度膨胀效应和接触应力约束作用,提出了热采井筛管外挤力计算的筛管-砾石层-地层耦合模型,并采用图版法求解筛管外挤力。实际计算表明,当井底温度达到350℃时(井底升温300℃),温度效应造成筛管-砾石层界面位移为1.855 mm,该位移条件下的筛管外挤力为17.78 MPa。该成果可为热采防砂井筛管强度校核及砾石充填施工提供依据。 相似文献
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天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质堵塞规律与微观挡砂机制 总被引:1,自引:0,他引:1
中国南海海域部分天然气水合物储层中地层砂为高泥质含量细粉砂,开采防控砂难度较大。针对高泥质细粉砂挡砂机制问题,使用粒度中值为10.13 μm的泥质细粉砂样品,模拟单向气液携砂流动条件,使用绕丝筛板、金属烧结网、金属纤维、预充填陶粒4类挡砂介质在20~80 μm挡砂精度下进行挡砂模拟实验,采用显微成像系统观察挡砂介质内部及表面砂粒沉积与堵塞动态,分析介质流通性能和挡砂性能变化,总结堵塞规律、微观挡砂机制与形态及其控制因素。研究结果表明,不同类型和精度的挡砂介质对泥质细粉砂的堵塞总体呈现堵塞开始、堵塞加剧和堵塞平衡3个阶段。随着驱替进行,挡砂介质渗透率逐渐降低,幅度会高达90%以上;同时过砂速度减缓,最终过砂率为5%~10%。根据堵塞规律和微观图像分析,提出了粗组分分选桥架、局部砂团适度挡砂、整体砂桥阻挡等挡砂介质对泥质细粉砂的3种微观挡砂机制。以粗组分分选桥架挡砂机制为主的挡砂工况下,挡砂介质堵塞渗透率较高,但过砂率超过15%,挡砂效果较差;以整体砂桥挡砂机制为主时,过砂率在10%以下,挡砂性能较好,但各类挡砂介质的堵塞渗透率不足1 D,流通性能较差。局部砂团适度挡砂机制为主时介质挡砂性能及流通性能介于两者之间。挡砂介质对天然气水合物储层泥质细粉砂的微观挡砂机制和形态受挡砂介质类型、精度、地层砂特征以及流动条件等因素控制,其规律对于水合物泥质细粉砂防控砂优化有指导意义。 相似文献
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充填类防砂砾石尺寸设计方法的对比分析 总被引:1,自引:0,他引:1
砾石尺寸设计是砾石充填类防砂设计的关键步骤之一,砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态。对目前国内外的砾石尺寸设计方法进行了综述,并对这些方法进行了分类和剖析,得到了DePriester和Schwartz两种方法的程序化计算步骤,并给出了部分参数的推荐取值。在此基础上,结合实例,对上述设计方法的设计结果进行了对比... 相似文献
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砾石充填防砂井在投产后经常在短期内发生产量明显下降的现象。通过压实条件下砾石层渗透率变化规律实验和砾石层吸附堵塞实验,对投产初期砾石层渗透率损害规律进行研究。实验结果表明,砾石充填防砂井的井下压实作用与原油吸附堵塞作用是导致投产初期砾石层渗透率下降的主要原因,随着外加压力的增大,砾石堆积渗透率明显降低,40 MPa 压实下的砾石层渗透率约为初始渗透率的5%~11%;砾石层进行交替驱替后水相渗透率迅速下降,渗透率损害系数约在0.75~0.85 之间; 短时间内堵塞渗透率比随驱替时间及驱替温度变化不大。根据实验结果建立了投产初期砾石层渗透率损害程度预测模型与方法,对相关领域的生产研究具有一定指导意义。 相似文献
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为了解决出砂气藏水平井存在的筛管冲蚀问题,针对常用的多层滤网复合精密筛管,利用创新研制的水平井筒封闭空间筛管冲蚀模拟系统,开展了筛管冲蚀损坏机理及规律实验。实验结果表明,气体携砂条件下的多层金属滤网复合筛管冲蚀破坏分为保护罩正面啃噬以及侧向滤网冲蚀损坏2种机理。交错冲缝式的外保护罩正面抗冲蚀能力较强,但侧向抗冲蚀能力极弱。筛管金属滤网介质的冲蚀损坏速度约是外保护罩的2~3倍。另外,基于冲蚀机理提出了新型双层弧形交错互补冲缝的结构,研究构建了非均质气藏水平井高冲蚀风险位置识别方法,以及分级、分段提高全井段管柱抗冲蚀能力的优化设计。新型高抗冲蚀能力外保护罩在兼顾经济性的同时,为出砂气藏水平井的防砂管柱冲蚀问题提供了可靠易行的解决方案,一定程度上提升了天然气藏防砂管柱的服务期限和开发效果。 相似文献