油井出砂预测方法研究进展
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油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨油井出砂是指油井在生产过程中,地层中的砂颗粒进入井筒,导致生产井筒中的砂量增加。
油井出砂不仅会降低油井的产能,还会对油井设备造成损坏,影响油井的稳定性。
探讨油井出砂的因素分析和防砂技术对策非常重要。
油井出砂的主要因素可以归纳为地层力学性质、油井完井、地层流体动力学以及产层特征等四个方面的因素。
地层中的力学性质是导致油井出砂的重要因素之一。
地层中如果存在弱层、疏松层、脆性层等地质构造,容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
地层中的水动力作用也是导致出砂的重要因素,水流对地层中的砂粒起到冲刷作用,使砂粒脱落进入井筒。
了解地层的力学性质,对油井出砂的预测和防治非常重要。
油井完井对油井出砂的影响也非常大。
完井中的水泥固井质量、套管完井质量等都会影响到油井的防砂效果。
如果完井质量不好,套管间存在裸眼区或存在裂缝,会使得地层中的砂粒从这些位置进入到井筒中。
提高完井的质量,采取防砂措施非常重要。
地层流体动力学也是导致油井出砂的重要原因之一。
地层中的流体动力学主要与地层渗透性、井底流速、井底流量等因素有关。
如果井底流速过大,会使地层中的砂粒被冲刷进入到井筒中。
控制井底流速、流量,合理管理油井的生产参数,可以有效减少油井出砂。
产层特征也对油井出砂起到重要影响。
一些产层细颗粒砂岩、脆性砂岩等,容易发生砂粒脱离地层进入井筒。
在选择油井开发方案时,要根据产层特征合理选择防砂技术。
为了有效防止油井出砂,可以采取以下防砂技术对策:1. 合理选择完井方案:在完井过程中,应严格按照设计要求进行套管的安装和水泥固井,避免存在裸眼区或存在裂缝,确保完井质量。
2. 使用防砂工具:如防砂套管、防砂滤管等,可以阻止地层中的砂粒进入到井筒中。
3. 调整井底流速:合理管理井底流速和流量,减小油井的生产参数,降低地层中的砂粒冲刷进入井筒的风险。
4. 人工增注剂:通过注入人工增注剂来改变地层渗透性或黏结砂粒,减少砂粒从地层中脱离的可能性。
油层出砂预测模型研究收稿日期:2000 01 09作者简介:王德新(1944-),男(汉族),山东益都人,副教授,硕士,从事钻井完井技术研究。
文章编号:1000 5870(2000)05 0017 03油层出砂预测模型研究王德新, 侯明勋(石油大学石油工程系,山东东营257061)摘要:分析了裸眼完成井和射孔完成井的油层出砂机理,以线弹性理论为基础,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响,建立了一种新的射孔完井临界出砂模型,并编制了出砂预测系统的设计软件。
在辽河油田现场应用的实例表明,该模型的预测结果与现场工程实践中已有的油井出砂经验预测模型相吻合。
关键词:油井出砂;预测;岩石力学;抗压强度;孔眼稳定性中图分类号:T E 358+.1 文献标识码:A引言引起油井出砂的主要因素有两个:一是流体的粘滞力和惯性力的综合作用使地层中的充填砂进入井眼引起油井出砂;二是由于岩石所受的应力超过其极限强度,导致岩石结构发生破坏而使骨架砂成为松散砂,被地层流体带入井中引起出砂。
目前,对油井出砂机理的研究一般都是采用Mohr Coulomb 准则和Drucker Prager 准则,也有的用井壁岩石的拉伸和破坏准则[1,2]。
适用于疏松砂岩储层的砂拱稳定模型也已有专文论述。
本文采用岩石力学的理论和方法,同时考虑垂直井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响,并将反映储层岩石材料胶结程度强弱的抗压强度作为岩石破坏的强度准则,建立一种新的射孔完井临界出砂模型。
1 垂直井眼围岩应力场分析假设地层岩石为均质、各向同性线弹性多孔介质,地层岩石受到原地应力场、地层孔隙压力和井内流体压力的共同作用,忽略构造应力场和温度场的影响,且井壁围岩处于平面应变状态(即井眼沿纵向不变形)。
根据以上假设建立了图1所示的垂直井眼围岩受力及计算简图。
根据弹性力学理论,可求得井眼围岩应力场分布为r =x + y 21-a 2r 2+ x - y 21+3a 4r 4-4a 2r2 cos2 +a 2r2p w ;= x + y 21+a 2r 2- x - y 21+3a 4r 4cos2 -a 2r2p w ;r =- x - y 21-3a 4r 4+2a 2r2sin2 .(1)式中,p w 为井眼液柱压力,MPa;r 为距井眼中心的径向距离,mm;a 为井眼半径,mm; x 和 y 为x 方向和y 方向的应力,MPa; r 为井眼岩石的剪切应力,MPa; r 为井眼岩石的径向应力,MPa;为井眼岩石的切向应力,M Pa 。
旅大6―2油田储层出砂预测分析研究旅大6―2油田储层出砂预测分析研究【摘要】出砂是油田开采过程中沙粒随流体从油层中运移出来的现象,是油井生产中所面临的一大难题。
出砂不仅会导致油井减产,严重时会造成套管损毁最终导致油井报废,因此在正式开采前对储层进行出砂预测对于今后的生产具有重要意义。
本文以储层的出砂原理为根底,结合旅大6-2油田的工程实例,分析了该油田出砂的可能性,并对出砂临界生产压差进行了预测。
研究成果能够为该地区今后的钻井作业提供科学依据和技术指导,从而保证海上油田生产的平安与高效。
【关键词】出砂预测;临界生产压差1 引言在油井开采和作业过程中,由于储层附近的岩层破坏,导致局部脱落的砂粒随油层流体一起流进井筒,造成油井出砂,对油井正常生产造成一系列不利的影响。
储层出砂的危害性大,一方面会腐蚀井下管材、平安阀和机械采油设备,造成管道的渗漏和设备的失效,引发严重的平安问题和溢出事故;另一方面,砂体在井内形成砂堵,会导致产量下降,甚至使油井停产。
为了油田的顺利开采,对储层出砂的预测分析方法进行研究是非常必要和迫切的。
2 储层特性分析旅大6-2油田的储层孔隙发育,以粒间孔隙为主。
砂岩非常发育,叠置连片分布,岩性组合为“砂包泥〞特征,平均砂岩百分含量67.6%。
已钻井在各油组发育1-8个砂体,单砂体厚度范围1.1-98.4m,平均值为3.3-98.4m,各油组砂岩总厚度6.8-98.4m。
已钻井在各油组内发育1-18个隔夹层,油组内单隔夹层厚度范围0.5-13.8m,油组内隔夹层平均厚度3.8m;油组间隔层厚度2.2-35.6m,油组间隔层平均厚度9.6m。
油组底部的泥岩隔层分布稳定,厚度大,可以追踪描述;油组内夹隔层分布不稳定、厚度薄,横向变化快,不宜追踪描述。
旅大6-2含油层段储层物性以高孔高渗为主。
4/6井区旅大6-2-4井平均孔隙度为32.3%,平均渗透率为1215mD ;旅大6-2-6井平均孔隙度为30.7%,平均渗透率为1278mD。
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,地层中的砂粒被带上来并随着产出的油一起流出井口。
油井出砂不仅会造成生产设备的磨损和损坏,还会影响油井生产的稳定性和效率。
分析油井出砂的因素并探讨相应的防砂技术对策,对于提高油田开发的经济效益和生产效率具有重要意义。
一、油井出砂的主要因素分析1. 地层的力学性质油井出砂的主要原因之一是地层内在的力学性质。
地层中岩石颗粒有大小不一的孔隙空间,当油井生产时,地层中的砂粒会随着产油液一起流出井口。
这种现象通常发生在地层的疏松砂岩和砾岩中,这些岩层的孔隙结构比较复杂,容易存在砂化现象。
2. 油藏流体的性质油藏中的流体性质也是导致油井出砂的重要因素之一。
当油井生产时,油藏中的油、水和天然气会随着压力的变化而混合流出井口。
在油藏中,这些流体常常伴随着一定量的固体颗粒,这些颗粒在流动过程中会随着流体一起被带上来,导致油井出砂的现象。
3. 井筒结构和操作方式油井的井筒结构和操作方式也会对油井出砂产生影响。
井筒的设计和施工质量直接影响着井筒的稳定性和完整性,如果井筒的结构不合理或者工艺不当,容易引起井底发生砂化现象。
操作方式也会影响油井生产的稳定性,不当的操作容易导致井底压力变化剧烈,加剧砂化现象。
二、油井出砂的防砂技术对策探讨1. 地层工程技术地层工程技术是油井出砂的重要防治手段之一。
通过对油藏地层的调查和分析,了解地层的力学性质和岩石结构分布,可以合理选择井眼位移和井口周围的封隔材料,从而减少地层砂化带来的影响。
2. 井口系防砂技术在油井井口周围,可以采用井口系防砂技术来减少油井出砂现象。
比如通过设置适当的井口防砂装置,合理利用固控技术,控制井口的流体压力和流速,避免砂粒的被带上来。
3. 井底环境改造技术井底环境改造技术也是防治油井出砂的重要手段。
可以通过注入固化剂、封堵剂等化学材料,改善井底环境,减轻地层砂化的程度,从而减少油井出砂现象。
4. 提高油井生产管理水平提高油井生产管理水平也是防治油井出砂的关键。
油层出砂机理研究调研油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.徐守余、王宁在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障.油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益.1 地质因素与出砂机理1.1 构造应力的影响在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是:σ1−p0 =2S0tanβ式中:σ1——最大主应力,MPa;P0——地层孔隙压,MPa;S0——岩石固有剪切强度,MPa;β——破坏角.左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂。
断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生.1.2 砂岩性质通常,地层埋藏越深,压实作用越强,胶结程度越好,岩石压实紧密,地层不易出砂.砂岩胶结程度是影响出砂的主要因素.胶结性能与埋藏深度、颗粒大小及形状、胶结物类型和胶结方式等密切相关.钙质胶结为主的砂岩较致密,地层强度高,不易出砂;以泥质胶结为主的砂岩较疏松,强度低,较易出砂.砂岩颗粒接触关系是影响油层出砂的另一重要因素,研究表明:如果砂岩颗粒为点接触,油层压实作用较弱,地层则容易出砂. 出砂模拟实验表明:对于疏松砂岩,出砂过程的开始阶段是从胶结最弱处先开始出砂,然后出现砂体结构变化和破坏,使得渗流场变化,形成高渗区域,流体集中在高渗区域流动,使砂体结构破坏而大量出砂,形成出砂道,继而砂道进一步扩展增大形成砂窟.1.3 储层敏感性与流体性质1.3.1 储层敏感性储层中的自生矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态,当不同流体进入时,原始平衡会遭到破坏,对出砂产生影响.速敏性因流体变化而引起地层微粒运移,堵塞喉道,导致流体渗流阻力局部增大,增大了流体对岩石的拖拽力,未被阻挡的更细微粒随流体进入井筒造成出砂.酸(碱)敏性酸(碱)液进入储层后与某些敏感性矿物及流体发生反应产生沉淀或者颗粒,这些颗粒一方面作为地层砂被携带进入井底,另一方面堵塞喉道,造成流体对岩石的拖拽力增大,使更细微粒进入井筒造成出砂.水敏性地层中粘土矿物在接触低盐度流体时,可能产生水化膨胀、分散,大大降低地层强度,导致出砂.盐敏性盐液进入储层后,由于粘土矿物的水化和膨胀导致地层出砂。
•研究背景及意义
•文献综述
•研究方法及技术路线
•实验结果与分析
•结论与展望目
•参考文献
录
研究背景
研究意义
出砂预测模型研究现状
基于物理模型的研究
基于数值模拟的研究
基于人工智能的研究
油井监测技术发展现状
基于数值模拟的监测技术
基于人工智能的监测技术
基于物理传感的监测技术
A
B
C
D
基于物理模型
模型选择与参数优化
模型验证与评估
数据采集与处理
出砂动态预测模型构建
监测方案制定根据油井出砂动态预测模型的需求,制定
相应的油井监测方案。
数据传输与处理设计数据传输和处理的流程,包括数据的收集、存储和分析等,以满足实时监测的监测设备选择
监测系统集成与调试
油井监测技术设计
03模型改进与优化
模型验证与优化
01
模型验证
02结果评估与讨论
出砂动态预测模型结果模型准确性
模型适用性
模型局限性
油井监测技术效果评估
监测设备可靠性
监测数据准确性
监测技术适用性
结果对比及分析
预测结果与实际出砂
情况对比监测技术与实际出砂
情况对比
结果对生产的指导意
义
010203
研究结论
研究不足与展望
参考文献1
书籍名称:《石油工程岩石力学》
作者:张金亮
参考文献。
出砂预测经验方法及应用【摘要】在疏松砂岩油藏生产过程中,出砂是一个较为突出问题。
因此,准确的预测并有效的预防出砂的发生,成为保证油气藏正常生产的关键问题。
目前,虽然有很多预测出砂的方法,但是单一的预测方法带有很大的局限性。
报告针对大港油田出砂情况,通过将斯伦贝谢比法和出砂指数法相结合,并采用多元回归方法进行优化,有效的提高了预测的准确性和实用性,从而准确的预测了大港油田出砂井的出砂情况,为防砂措施的选取提供了理论和实践依据,对今后的出砂预测也具有一定的借鉴意义。
【关键词】出砂预测?斯伦贝谢比法?出砂指数法?多元回归疏松砂岩油藏在生产中后期普遍存在出砂问题,国外在出砂预测方面开发了大尺寸出砂试验模拟系统、多种出砂理论模型和软件,在借鉴国外技术的基础上,中国出砂预测技术也取得了很大进展[1] 。
斯伦贝谢比法和出砂指数法是常用的两种方法,本文将两种方法结合考虑,并用多元回归法进行优化,结果表明,该方法有效提高了出砂预测的准确性,对类似油藏的开发具有一定的借鉴意义。
1 方法简介1.1 斯伦贝谢比法斯伦贝谢比法主要考虑剪切模量与体积模量的乘积,斯伦贝谢比值越大,岩石强度越大,稳定性越好,越不易出砂,反之易出砂[1]。
判断出砂的斯伦贝谢比SR定义如下:1.2 出砂指数法出砂指数法是利用测井资料中的声速及密度等有关数据计算岩石力学参数,再计算地层出砂指数,从而进行出砂预测的一种方法。
1.2.1?密度测定该油田测井井段大多在1100~1500米,每隔10米取一个深度对应的密度值。
各深度的密度数据离散点及对这些数据点进行回归得到的曲线见图1。
则井深与密度的线性关系式近似为:图3?**井出砂指数与井深的关系曲线3 结论(1)斯伦贝谢比法和出砂指数法均能定量计算油层出砂情况,计算结果直接具体;(2)将两种方法结合分析可以互相弥补不足,使结果更加趋于形象化,更具有实用性和参考价值;(3)多元线性回归可以把隐藏在大规模原始数据群体中的重要信息提炼出来,把握住数据群体的主要特征,使结果更趋于有效性。
准确预测出砂的一种实用方法 编译:袁永文(青海油田公司钻采工艺研究院)陈学民(青海油田公司边远油田开发公司)邢政才 徐海涛(青海油田公司钻采工艺研究院)审校:谢政(青海油田公司钻采工艺研究院) 摘要 针对国内一大型油田的出砂问题,利比亚一家石油公司与斯仑贝谢测井公司收集了大量的生产数据、测井资料与专业文献。
在对目前的几种出砂预测方法综合评价后,获得了一种新的出砂预测方法,并由此得出了与实际情况相吻合的理论预测结论。
这不仅解释了该油田的出砂现象,而且还对未开发层段的生产前景作了预测,并为下步的完井方案提供了合理的依据。
关键词 岩石参数 地层参数 生产数据 测井数据 出砂模型 出砂预测 参数修正1 概述本文对利比亚Messla油田的出砂分析方法进行了描述。
该油田已产油30多年,一些油井已严重出砂,另外一些油井则不出砂。
这一现象使该油田成为出砂分析与地质力学分析的一个理想对象。
开展这一研究工作的目的是:通过高时效的采集方法与模型建立方法优化完井方案与生产方案,大幅度降低出砂程度。
研究工作利用了易测量的实验室数据、测井数据、以及由一些经验方法(这些方法已通过其他计算结果得到了验证)得到的分析计算数据。
这一研究还利用岩石强度、地应力与砂粒尺寸等参数以获取下列结果:◇解释塑性效应,从而对井筒附近及射孔孔眼附近的砂粒强度数值进行修正;◇解释尺寸效应,不同的射孔孔眼尺寸与井筒尺寸产生不同的出砂现象;◇对一些简单的经验方法进行改进;◇利用简单的室内实验方法获取岩石力学特性,从而提高上述参数的准确度。
出砂预测结果与油田数据比较证实,这一研究方法很有效,能准确预测油井在哪年开始出砂。
本文内容有以下几点:研究方法、数据采集与处理方法;证明在研究过程中,通过对输入数据进行筛选,对某些不确定因素进行评价,并通过优选模型(这些模型不需要太复杂的测量与分析过程)最终可以得到准确的出砂预测结果。
Messla是一大型油田,由Agoco石油公司开发,至今已有30多年的生产历史。
油井出砂原因及防砂预测分析摘要:在油田开采过程中,随着油田开采的不断进行,地层能量也会随之不断下降,此时油井内部的压差就会不断增大,进而导致油井出砂的问题不断严重,油井出砂会对其产能造成比较大的影响。
地层出砂会进入到井筒中,可能会造成管线和设备堵塞情况的出现,或者对泵造成破坏,甚至可能会导致井壁坍塌的问题,造成套管变形损坏,最终使油井不能够继续生产,而且会影响后续开采和最终的采收率,因此加强对油井出砂机理的研究,针对油井出砂机理采取有效的防砂措施来对油井出砂问题进行预防,对于保证油田产能的稳定,提高最终采收率具有重要的意义。
关键词:油井;出砂机理;因素分析;防砂技术1、油井出砂及危害油井出砂是油田的油井在生产过程中,因为储油层的岩石较为脆弱,或是在开采过程中,因为不合理的操作,导致储油层的岩石结构遭到破坏,导致岩石脱落。
脱落后的岩石随着原油一起进入采油设备中。
因为岩石体积较大,最终导致采油设备的损坏。
岩石脱落严重时还会对油井内的岩石稳定结构被破坏,导致油井坍塌,最终停产。
常见的油井出砂会导致油井减产,只有当油井出砂越来越严重时才会发生油井停产现象。
2、油井出砂原因分析油井出砂的原因并不都是一样的,不同区域的油井在出砂原因方面可能有一定的差异,但是总的来说油井出砂主要是两类原因导致的,一方面原因是油藏本身的地质条件,另一方面则是开采因素,这两方面因素是导致油井出砂的主要原因,下面就对这两方面因素进行分别的分析:2.1地质条件的影响开采区域内岩层的自然因素是导致油井出砂的主要原因。
在进行石油开采的过程中,原油输出会导致开采区域土层外部压力不断增大,引起岩层的松动,严重时会导致区域内的岩层脱落,进而出现油井出砂问题。
在石油开采的过程中,开采区域内岩层应力的分布是导致油井出砂的内因,随着开采深度的增加,开采石油需要的压力不断加大,此时油井内开采区域内的岩层应力状态平衡状态被打破,破坏了开采区域内的结构,引起岩层脱落,产生油井出砂问题。
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。
疏松砂岩油气藏出砂量预测技术研究进展
熊力坤;陈娟
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2011(023)008
【摘要】油气井的出砂问题一直是生产过程中的重大问题,工程师们通过各种研究对油层出砂机理有了一定了解.特别是随着稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采中出砂量的预测更是成为出砂管理的关键,成为迫切需要解决的问题.预测出砂量的方法经历了从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程.对疏松砂岩地层出砂机理和出砂量预测模型的发展进行了详细的综合论述.其中预测油气井出砂的理论模型包括:应力应变模型、流固耦合模型、蚯蚓洞模型、油气井初始出砂冲蚀模型及其他预测出砂量模型.通过对比各个不同模型的适用范围和相互间的联系,并指出了模型的不足之处以及可改进的地方.
【总页数】4页(P68-71)
【作者】熊力坤;陈娟
【作者单位】“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室西南石油大学研究生院,四川成都610500;“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室西南石油大学研究生院,四川成都610500
【正文语种】中文
【中图分类】TE34
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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田开采过程中,随着产量的增加,地层中的砂颗粒被携带到井中,形成砂堵或砂淤,导致井下设备受损,产量下降,甚至影响整个油田的运营。
油井出砂是一个常见的问题,它不仅会增加油井的维护成本,还会影响到油田的正常生产。
对油井出砂的原因进行分析,并采取相应的防砂技术对策,对于保障油田的正常生产和油井设备的运行安全具有重要意义。
一、油井出砂的原因分析1. 地层条件地层条件是导致油井出砂的主要因素之一。
在砂质含量较高的地层中,随着油井的开采,地层中的砂颗粒会随着原油一起流入井内,形成砂堵或砂淤,从而导致油井出砂。
在高压、高产量的情况下,地层中的砂颗粒被挤压向油井,也会加剧油井出砂的程度。
3. 油藏属性油藏属性的不同也会对油井出砂产生影响。
含砂量大、颗粒粗大的油藏,其出砂的程度会更加严重。
一些含有天然气的油藏在开采过程中,由于气体的排出使得地层中的砂颗粒发生移动,也会导致油井出砂。
4. 操作不当油井的操作不当也是导致油井出砂的重要因素之一。
采油采气过程中的过快或过慢,注采比失调,地层的压力过大或过小,都会引起砂颗粒流入井内,导致油井出砂。
二、防砂技术对策探讨1. 完善地层评价在油井的开发过程中,对地层的评价和分析非常重要。
通过对地层的含砂量、砂颗粒粒度、孔隙度等参数的详细分析,可以有针对性地对不同地层进行相应的处理,从而减少油井出砂的风险。
2. 合理降低油井产量在高产量的油井中,特别是在高产量和高含砂量的油藏中,可以通过合理调整油井的产量,减少地层中的砂颗粒流入井内的风险,从而降低油井出砂的程度。
3. 增加防砂设备在油井的设计和建设过程中,可以增加相应的防砂设备,如筛管、砂控剂等,对地层中的砂颗粒进行有效的过滤和控制,从而减少油井出砂的风险。
4. 定期清洗油井定期对油井进行清洗,清除地层中堵塞的砂颗粒,可以减少油井出砂的问题,保障油井的正常生产。
5. 完善运维管理油井的运维管理对于减少油井出砂也起着重要作用。
2091 油井出砂存在的危害一直以来,油井开采造成地层出砂的问题是国内外石油行业在原油开发所面临的一大困难,油田每年要花费巨大的人力物力进行处理。
若出砂没有得到有效治理,油井的出砂会更加严重,从而导致出砂油田无法正产生产。
地层出砂的危害主要体现在如下三个方面:1.1 地层不断出砂导致油井减产或生产关停如果油井在开采过程中,导致地层出砂,进而会导致开采的油层遭遇砂埋、油管遭遇砂封、油井地面生产管汇、海管和油气分离系统出现积砂现象,从而导致油井关停,被迫起油管清理积砂、清洗砂埋油气层、清理地面生产管汇和油气分离系统。
其带来的现场工作量巨大,既费时又耗资,且出砂难题也未能得以有效解决,重新恢复投用后不久,又需要清砂作业,周而复始,为油田现场安全生产带来非常大的影响。
1.2 油井产液带出的砂粒磨损井内和地表设备出砂油井生产过程中,产出的井液含有砂粒,而这些地层砂粒的主要成分是二氧化硅(石英),硬度极高,是一个破坏力很强的磨蚀剂,可使液压泵阀座损坏而起不到密封作用,球阀的阀芯出现重大孔蚀或点蚀,电潜泵叶轮造成损坏,地面管线阀门开关失效,输油泵叶轮冲蚀,最终使得油气井被迫停井开展检泵修理或换新,导致油井产油量下降,生产成本提高。
1.3 出砂严重的井,在生产过程中还可能引起井壁坍塌而损坏套管当开采油层中出砂量进一步增大,达到一定程度会造成突然性的地层塌陷,还可能引起井壁坍塌而损坏套管和衬管、砂埋油层导致油气井停产,使采油的难度和成本都显著提高等等,更严重的情况可能会造成油井的报废。
2 油井出砂的原因分析油井出砂是由于油气井开采和作业等综合因素造成井底附近地层破坏,导致剥落的地层砂随地层流体进入井筒,而对油气井生产造成不利影响的现象。
油井出砂跟油层开采深度、压力、流量、岩层的胶结能力、压缩率和原始渗透率、流体阻力种类及存在相态(油、气、水的情况)等存在一定的关系。
影响开采生产的地层出砂的因素大致可分为三种,即地质因素、开采方式和完井方式[1]。