1-8月份超稠油出砂井规律研究
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文章编号:100020747(2005)0620105204SZ 3621油藏出砂对渗透率影响及出砂规律实验模拟曾祥林1,2,何冠军3,孙福街1,王平双1(1.中国海洋石油研究中心;2.北京大学;3.西南石油学院)基金项目:“十五”国家项目“渤海稠油油田少井高产开发可行性研究”部分内容(海总科[2001]194号)摘要:油井出砂给油田生产带来消极影响,也在一定程度上提高油层渗透率,从而提高油井产能。
为深入认识适度出砂提高油井产能机理并为现场实施提供理论依据,通过物理模拟实验研究出砂对储集层渗透率的影响和出砂规律。
以渤海SZ3621油藏砂样为研究对象,进行砾石充填和金属筛网防砂实验,分析不同完井方式下压差、出砂与产能之间的关系以及蚯蚓洞及其网络形成情况。
实验结论是:适度出砂开采时宜采用筛管或割缝管完井方式;出砂提高了地层渗透率并形成蚯蚓洞网络,能提高油井产能;压力扰动对出砂有显著影响,出砂量与产油量相互依存,随着砂粒不断采出,原油产量不断增加。
图5参8关键词:疏松砂岩;出砂;渗透率;模拟实验中图分类号:TE345 文献标识码:A SZ3621油田位于渤海辽东湾的辽西低凸起,皇岛市102km 。
该油田储集层为东营组下段,主体部位厚达200m 以上,层数多,岩石结构疏松,油黏度大,地层微粒运移和油井出砂是该油田开采过程中的主要矛盾。
为深入认识适度出砂提高油井产能机理,本文通过物理模拟实验,研究出砂对储集层渗透率的影响和出砂规律。
实验内容包括:人造岩样制作,砾石充填防砂效果评价实验以及简易防砂条件下岩样出砂规律实验。
1实验设计在研究国内外出砂模拟实验的基础上,研制了岩样出砂模拟实验装置,该仪器主要由长岩心多点夹持器系统、流动及回压系统、控制采集系统、操作面板集成等,实验装置见图1。
设计的出砂模拟管长2.3m ,岩心最长可达2m ,上有多个测压管,可在实验模拟井底地应力下的出砂情况过程中实时监测压力分布情况,研究出砂造成的距井眼不同位置的储集层渗透率变化,模拟多种防砂方式下出砂对渗透率的影响。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指在油井生产过程中,地层中的砂粒被带入采油系统中,导致设备磨损、管道堵塞甚至井口堵塞。
油井出砂不仅会影响油田的产量和开采效率,而且还会增加生产成本,降低油田的经济效益。
研究油井出砂的因素、防砂技术及对策,对提高油田的开采效率和经济效益具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素1. 地层岩石特性地层中的砂粒含量、形状和大小是油井出砂的重要因素。
当地层中的砂粒含量较高、砂粒颗粒较大时,油井出砂的风险就会增加。
这些砂粒在采油过程中易被输送到地面,导致油井出砂问题。
2. 产量及采出液量油井的产量和采出液量也是影响油井出砂的重要因素。
产量过大或者采出液量过高会导致地层压力降低,砂层容易崩塌,从而导致油井出砂问题。
3. 井底流速井底流速是指地层流体在井底的流速,它是影响油井出砂的一个重要因素。
井底流速过高时,砂层容易被冲击破坏,导致油井出砂问题。
4. 井筒结构及完井方式井筒结构及完井方式直接影响到油井出砂的发生。
当井筒结构不合理或者完井方式不当时,容易引起地层砂粒的涌入和输送,从而形成油井出砂问题。
二、油井出砂的防治技术1. 人工堵砂人工堵砂是指通过添加一定的物质或者采取一定的措施,将地层中的砂粒固定在原位,防止其被输送到井口或者地面的一种技术手段。
这种方法包括注浆、注漏、封堵等工艺,通过固化地层砂粒,防止其对采油系统的侵蚀。
2. 防砂管柱防砂管柱是一种专门设计的管柱,能够有效地阻挡地层中的砂粒进入油井系统。
这种管柱通常采用特殊的材料制成,并且具有特殊的结构设计,能够有效地过滤掉地层中的砂粒,保护采油系统的安全运行。
3. 人工举升液柱人工举升液柱是通过提高井口液柱的压力,使得地层中的砂粒无法通过液柱的阻挡,从而达到防止油井出砂的目的。
这种方法能够有效地防止地层砂粒对油井系统的损害,保护油井设备的安全运行。
4. 井底提前砂化井底提前砂化是一种通过在井底注入一定的砂化剂或者添加一定的砂化剂,从而使地层中的砂粒得到固化和稳固的技术手段。
当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2021•01练述与专论稠油开采防砂技术及相关影响因素*闫元(胜利油田分公司滨南采油厂采油管理七区山东256600)摘耍:防砂是油藏开发过程中极为关键的工作内容之一,出砂问题将对油管、深井泵等相关设备造成严重磨损,极大地增加不必要的维修工作量,出砂严重时甚至可能造成油层坍塌和油井报废,进而在很大程度上增加生产成本,提升后续开釆难度.为了提高油井周期产油、延长周期寿命,稠油开发单位以及工作人员需要根据出砂情况确定防砂类型和具体措施,探究有效防砂技术及方法成为相关工作者亟待解决的问题之一.本文从稠油开采防砂技术入手,探究稠油开采防砂相关影响因素,以期为提升吩砂效果以及开采有效性提供资料参考.关键词:稠油开采;防砂技术;影响因素中图分类号:T文献标识码:ASand Control Technology and Related Influencing Factors in Heavy Oil RecoveryYuan(Zone7of Oil Production Management,Binnan Oil Production Plant,Shengli Oilfield Branch,Shandong,256600) Abstracts Sand control is one of t he most critical tasks in the development of r eservoirs.The problem of s and p roduction will cause serious wear and tear on related equipment and greatly increase the maintenance workload.If the sand production is severe,it may cause the oil layer to collapse and the oil well to be scrapped,which will greatly increase production costs and increase the difficulty of s ubsequent mining.In order to increase the production cycle of o il-wells and extend the life of o il-wells,relevant units and staff need to determine sand control types and specific measures based on sand p roduction conditions,and explore effective sand control technologies and methods Become one of t he urgent problems for related workers.This article starts with the sand control technology of h eavy oil exploitation,then explores the relevant influencing f actors,and hopes to provide a reference f or improving the sand control effect and exploitation effectiveness.Key wordsi heavy oil extraction^sand control technology^influencing f actors在油藏开发过程中防砂是极为重要的工作内容之一,而在疏松砂岩油藏开发过程中若想提升原油采收率需要特别重视防砂工作。
超稠油区块油井套损机理及预防措施研究【摘要】超稠油井经过长期注汽,套管损坏严重,同时近井地层开采程度逐渐加大,油井出砂、井间干扰等因素,造成套损加剧,严重缩短了油井的使用寿命。
经过论证,采用一套完善的套损管理机制,降低油井套损机率,延长油井使用寿命。
【关键词】套损出砂气窜防窜压差曙1-27454、杜813兴隆台、杜84兴隆台等超稠油区块是我区的主力产油区块,投入开发以来,套管损坏问题日益严重。
从数据统计来看,区块共有油井206口,经过作业通井打印落实发生套损的油井达到157口,套损井数占区块井数的76.2%,其中,因套损造成油井倒井的达到59口,占套损井总数的37.6%,严重影响油井正常生产。
为减少套坏倒井,从套损现状入手,通过加强套损原因分析及规律摸索,制定相应预防措施,延长油井生产周期。
1 套损类型及特点1.1 套损类型套损的类型主要为变形损坏及破裂损坏。
我区套损类型以套管变形为主,主要包括椭圆变形、弯曲变形、单面挤扁变形、缩颈变形四种,所占比例占套损总数的89%,达到140口;发生套管错断的油井有17口,占套损总数的11%。
1.2 套损特点1.2.1 套损部位根据区块套损统计数据,在已经发生套损的油井中,有78%的套损部位发生在油层中部及顶部,达到123口井,有18%的套损部位在油层以上,达到29口井,只有4%发生在油层底部。
可见,套损集中发生在油层中部及顶部附近区域,该特征是油层出砂引起套损的主要特征之一。
1.2.2 时间特点结合打印时间及油井倒井前生产情况,可确定套损时间的油井为64口,其中,认定为受汽窜干扰倒井的达到48口,主要表现为硬卡或不出;因参数过大造成放喷、下泵初期(下泵开井15天内)倒井的为16口。
1.2.3 结论从套损部位来看,油层出砂是造成套损的根本原因;从时间特点来看,压差建立过程中参数过大造成地层激动出砂是造成套损的直接原因,且外力作用(汽窜)比本井能量大对套管造成的影响更大。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨
油井出砂是指井底产生砂层,导致油井表面油砂交界面合并,从而使产油量减小,甚至完全失效。
油井出砂的原因主要有以下几个方面:
1. 油层压力过高:如果油层中的压力超过油井的承受能力,就会导致油层破裂并产生大量砂粒,从而引起油井出砂。
2. 油井设计不合理:油井的设计是否合理也是导致油井出砂的一大原因。
井筒直径过大或过小、水泥固井不牢固等都会导致井底砂层破裂和砂粒进入井筒。
3. 井下操作不当:井下作业过程中,如果操作不当,比如在油井中进行泥浆冲洗的时候冲击力过大,就会引起井底砂层的破裂和砂粒进入井筒。
为了防止油井出砂,可以采取以下技术对策:
1. 合理设计井筒和固井工艺:在设计油井时要合理确定井筒直径,确保井底砂层的稳定性。
在进行固井工艺时要选择适合的水泥和添加剂,确保固井质量。
2. 定期清砂和抑制砂层破裂:可以定期进行清砂作业,清除井底的砂粒。
可以适当使用阻砂剂和粘土等材料进行砂层的抑制,防止砂层破裂。
3. 加强井下作业管理:加强井下作业管理,确保操作规范,减少不必要的冲洗和冲击力,避免砂粒进入井筒。
4. 加装防砂设备:在油井井口或井下适当位置加装防砂设备,如梁式过滤器、单向阻砂器等,可以有效防止砂粒进入井筒。
油井出砂是油田开发中常见的问题,为了保持油井的正常生产,需要综合考虑设计、工艺和操作等方面的因素,并采取相应的技术对策进行防治。
稠油出砂冷采工艺技术作者:何术华姚宏斌来源:《石油知识》 2014年第2期何术华姚宏斌稠油出砂冷采技术的基本原理,即不注热量、不防砂,利用螺杆泵将原油和砂一起采出。
包括两个最重要的开采机理,一个是形成“蚯蚓洞”,即通过此种方式使砂子大量的产出,油层中产生“蚯蚓洞”,使得孔隙度和渗透率大幅度提高。
二是形成泡沫油,随着溶解气与原油成泡沫油状同时产出,既可以保持“蚯蚓洞”的稳定,避免了底层原油脱气,延长稳产时间,溶解气又给原油提供了内部驱动力量,降低了原油的粘度,更有利于原油流动。
稠油出砂冷采技术的适用条件稠油出砂冷采技术较适用于胶结疏松的稠油油藏,此油藏的物性是油层胶结疏松,原油粘度高,高粘度的原油可以将疏松的砂子一起携带出来,形成“蚯蚓洞”,增加油层孔隙度和渗透率。
选用稠油出砂冷采技术一般取决于以下几个方面的条件:(1)油藏埋深。
油藏埋深应大于300米,油层太浅就会能量不足;而上限的标准主要取决于举升技术的水平,如果应用井下驱动螺杆泵会对油层深度上限放宽要求。
(2)油层厚度。
出砂冷采的油层厚度应大于3米,油层太薄既不利于经济效益的最大化,也不利于蚯蚓洞网络的形成。
(3)油层压力。
由于出砂冷采技术利用了地层能量,所以初始油层压力不应太低,压力越高越易造成较大的压力下降,这对出砂以及泡沫油的形成有利。
(4)原油粘度与密度。
原油粘度与原油携砂能力以及泡沫油的稳定性有关,粘度越高其携砂能力越强,所形成的泡沫油越稳定,目前证明的采用此技术的最好的粘度大致在1000~50000mPa.s,脱气原油密度为0.92~0.98g/cm3。
(5)原始溶解气油比。
出砂冷采的稠油油藏应含有一定的溶解气量,因为溶解气能使地层中形成稳定的泡沫油,使原油膨胀,不但可以提供驱动力量,而且可以提高采收率。
(6)粘土胶结物含量。
粘土胶结物含量越少,油层胶结越疏松,更容易造成出砂。
(7)初期含水量与底水。
初期含水量要小于40%,含水越高,携砂采油的能力越低;底水的存在有两种影响,一方面它为原油提供内部驱动力量,另一方面如果底水一旦进入井筒,出砂冷采就无法进行。
互层状超稠油防砂治砂对策研究与应用【摘要】出砂是影响油气井生产的一个重要因素,它制约着油气田的开发效果。
因此,对出砂油藏开展防砂对策研究具有很重要的现实意义。
近年来在对曙一区互层状超稠油部分区块出砂原因分析基础上,开展了提高套管强度、优化射孔技术,控制采液速度及实施多种防砂措施的研究与应用,取得了很好效果。
这为同类油藏提供了很好的借鉴作用。
【关键词】出砂超稠油加厚套管高温固砂砾石充填人工井壁1 概况构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段。
构造形态为一北东走向倾向南东的单斜构造。
沉积模式为湖盆边缘近源浅水扇三角洲,位于扇三角洲前缘亚相,主要发育以下5种微相类型:辫状分流河道微相,分流河口砂坝微相,边、心滩微相,分流间薄层砂微相,分流间洼地微相,储层砂体主要来自东北部,向南西展布,一般为82-95m,余部厚度一般为69-87m。
平均厚度为75.2m,砂岩系数0.57。
储层埋藏浅,压实作用弱,结构疏松,物性较好,平均孔隙度为32.4%,渗透率为1664×10-3μm2,属高孔、高渗储层。
20℃时原油密度1.006g/cm3,50℃地面脱气原油粘度145000mpa·s,平均凝固点为34.0℃,平均胶质+沥青质含量61.6%,平均含蜡量1.76%。
属于超稠油油藏。
曙一区互层超稠油自2002年起投入规模开发以来,出砂套坏成为影响油藏开发效果的主要因素。
以杜813块为例,该块1999年开始试采,2002年进入规模开发阶段,截止2011年底,有出砂史的油井232口,占总井数的74.6%。
出砂严重的井,单井冲砂7井次,冲出最高砂柱高达124.2米。
该油藏出砂具有两个特点:一是油井出砂较为普遍。
曙127454、杜80及杜813等区块50%以上油井均有出砂史;二是油井出砂早、出砂量大。
232口出砂井中有103口在第一周期就表现出砂,平均单井周期出砂量最大为3.2m3,最小为0.2m3,平均为2.2m3。
超稠油出砂井生产规律研究
一、开发现状
截止2008年8月底,超稠油共有油井246口,开井179口,日产液3759t,日产油1150t,综合含水69.4%,平均吞吐周期9.7。
二、出砂规律研究
随着超稠油井数的增加,出砂套坏井也在逐渐增加。
目前超稠油各区块出砂存在普遍性,出砂严重的油井,井卡频繁作业,导致生产成本上升,且油井生产时率不能保证,出砂套坏井也在逐渐增加,严重影响油井产能。
统计目前有出砂井105口,占总井数的50%,其中出砂严重井54口(关井15口),中度出砂井26口,轻微出砂井25口。
我们通过对出砂井进行了详细调查,分析造成油层出砂主要原因有两个,一是油层物性影响,单层相对厚度薄、渗透率低、泥质含量高的油层易出砂;二是相同油层条件下,生产压差影响,产液强度高的油层易出砂。
从出砂井散点图版来看,出砂井与未出砂井在散点图版中分布并无规律性,因此超稠油井出砂具有普遍性。
三、采取对策及效果
1、实施防砂技术
2008年杜813兴隆台新井区域出砂比较严重,2002年投产的4582、4583、4482(已打更新井44新82)都套坏关井,4483出砂套坏(TBS)带病生产,因此借鉴杜813-44新82投产的模式。
1轮采用防砂射孔对油层泥质含量高油井,实施油层预处理。
2轮根据出砂情况,及时实施人工井壁防砂,防止因出砂导致套坏。
放喷、下泵控制生产压差,产液强度1.0以内,液量在20吨左右,但还是出现出砂的现象。
杜8134481、4281、4181、4381、4383在1周期生产过程中均出砂,导致油井生产效果较差。
目前实施完人工井壁防砂9口,平均周期阶段产油316t,与实施前对比增加53t,油汽比提高0.03,采注比提高0.03。
先期实施的杜813-4383井实施后周期生产106.3d,产油763t,产水387t,生产比较稳定效果较好。
杜813兴隆台新井实施人工井壁防砂效果统计表
2、合理控制生产压差,防止油层出砂
针对超稠油油井,尤其是新井出砂现象增多的问题,我们开展了出砂井油层物性及动态生产数据研究分析工作,制定了单井产液强度及产液量,以控制生产压差,防止油井出砂,并将油井产液强度、产液量控制表下发采油站,检查落实执行。
对放喷井放喷期间产液量及温度通过可调油嘴加以控制,地质计量监督岗每旬不定期进行夜间抽查落实情况,加强考核。
对出砂井下泵初期采用降低油井冲次、提高油井防冲距、安装变频器装置,逐级进行液量控制,直到达到控制范围为止。
下泵中期液量控制,保持生产参数稳定,杜绝人为因素停井。
下泵末期稳定生产参数,减少无效维护性措施。
1-7月份我们对80口井(100井次)实施了下泵生产参数液量控制,目前仅有8口井有轻微出砂现象,其余油井均正常生产。
四、下部建议
油井出砂是制约超稠油生产的主要问题之一,不仅影响油井产能的发挥,还要导致生产原油成本加大,且出砂具有普遍性,多出现在低周期。
通过对出砂规律的研究及原因分析,开展了防砂和治砂工作,以确保将出砂现象控制在最低,提高油井的生产时率,取得了较好的生产效果。
建议今后也采取“地下防砂措
施”与“地面生产压差控制”双向治理结合,有效的控制了出砂现象的发生。