固结砂岩气藏出砂预测方法研究
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第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法判断油层是否出砂,对于选择合理的完井方式、对经济有效地开采油田是非常重要的。
要判断生产过程中是否出砂,必须对影响出砂的因素、出砂机理、出砂预测方法的准确性有比较清楚的认识。
通过室内实验和理论研究,搞清油层出砂机理和规律,制订合理的生产制度和防范措施也就显得非常有意义。
1.1油气层出砂原因影响地层出砂的因素大体划分为三大类,即地质因素、开采因素和完井因素。
第一类因素由地层和油藏性质决定(包括构造应力、沉积相、岩石颗粒大小、形状、岩矿组成,胶结物及胶结程度,流体类型及性质等),这是先天形成的,当然在开发过程中,由于生产条件的改变会对岩石和流体产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;第二、三类因素主要是指生产条件改变对出砂的直接影响,很多是可以由人控制的,包括油层压力及生产压差,液流速度,多相流动及相对渗透率,毛细管作用,弹孔及地层损害,含水变化,生产作业及射孔工艺条件等。
通过寻找这些因素与出砂之间的内在关系,可以有目的地创造良好的生产条件来避免或减缓出砂。
地层砂可以分为两种,即:骨架砂和填隙物。
骨架砂一般为大颗粒的砂粒,主要成分为石英和长石等,填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒,主要成分为粘土矿物和微粒。
在未打开油层之前,地层内部应力系统是平衡的;打开油层后,在近井地带,地层应力平衡状态补破坏,当岩石颗粒承受的应力超过岩石自身的抗剪或抗压强度,地层或者塑性变形或者发生坍塌。
在地层流体产出时,地层砂就会被携带进入井底,造成出砂。
图1-1 炮眼周围地层受损情况图1-1是射孔造成弱固结的砂岩破坏的示意图。
射孔使炮孔周围往外岩石依次可以为分颗粒压碎、岩石重塑、塑性受损及变化较小的较小受损区。
远离炮孔的A区是大范围的弹性区,其受损小,B1~B2区是一个弹塑性区,包括塑性硬化和软化,地层具有不同程度的受损,C区是一个完全损坏区,岩石经受了重新塑化,近于产生完全塑性状态的应变。
一,出砂机理油井出砂通常是由于井底附近地带的岩层结构破坏引起的,其中,弱固结或中等胶结砂岩油层的出砂现象较为严重。
由于这类岩石胶结性差,强度低,一般在较低的井底压力下,就容易造成井底周围地层发生破坏而出砂。
油井出砂与油藏深度、压力、流速、地层胶结情况、压缩率和自然渗透率、流体种类和相态(油、气、水的情况)、地层性质等有直接的关系。
从力学角度分析油层出砂有两个机理:即剪切破坏机理和拉伸破坏机理,前者是炮孔周围应力作用的结果,与过低的井底压力和过大的生产压差有关;后者则是开采过程中流体作用于炮孔周围地层颗粒上的拖曳力所致,与过高的开采速度或过大的流体速度有关。
这两个机理相互作用,相互影响。
除上述两个机理外,还有微粒运移出砂机理,包括地层中粘土颗粒的运移,因为这会导致井底周围地层的渗透率降低,从而增大流体的拖曳力,并可能诱发固相的产出。
二,出砂情况预测现有的出砂预测是建立在对出砂的现场观察、出砂的室内实验及对出砂进行理论模拟的基础上,我们针对永八块的地质情况及开采特点,主要从以下几个方面进行出砂预测:1、经验类比分析法从现有永八块的资料分析,它同胜利油田的大多数砂岩油藏情况相似。
据胜利砂岩油藏沙河街层组出砂情况分析,其中大部分油藏出砂。
一般开始出砂轻微,随着油田的进一步开发,油井见水后,出砂加剧。
同时地层压力也逐渐降低,从而导致生产压差增大,也会造成大幅度出砂。
胜利油田与之同层的各个砂层组在生产过程中都有不同程度的出砂现象,所以从经验上讲,永八块可能出砂。
2、孔隙度法一般认为,地层的孔隙结构与地层的胶结强度有关,通过对胜利油田的大量统计结果表明:如果地层孔隙度大于30%,地层出砂较为严重,完井过程中必须考虑防砂措施;如果地层孔隙度在20-30%之间,地层出砂减缓,也许考虑防砂;如果地层孔隙度小于20%,地层出砂轻微。
永八块的S25、S26、S27、S28砂层组的孔隙度平均为33%,所以单从孔隙度方面考虑都将出砂。
弱固结砂岩油藏出砂量预测模型
王治中;邓金根;蔚保华;田红
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2006(028)002
【摘要】以固体变形和流体渗流为基础,将地层出砂简化成应力集中引起岩石破坏产生松散砂粒和流体流动使松散砂粒冲蚀运移这两个过程的耦合,并以孔隙度变化作为耦合基本参数,建立了出砂量预测的流固耦合模型,采用差分法进行了理论模型的数值求解.结果表明,随着地层破坏和连续出砂,井眼周围地层承受的应力重新分布,地层孔隙度和渗透率逐渐增加,产液量也逐渐增加.从预测出砂规律看,砂量在开始生产的几小时内先大幅度增加,达到一个峰值,然后逐渐降低并趋于一个稳定的低值.模拟结果与现场和室内观察现象一致,证明了该模型的可靠性.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】王治中;邓金根;蔚保华;田红
【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE343
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1.疏松砂岩油藏油井出砂量预测模型及应用 [J], 丛洪良;盛宏至
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5.海上疏松砂岩油藏出砂预测模型及应用 [J], 刘正伟
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《苏西致密砂岩气藏储层产水机理及预测》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和传统能源资源的逐渐减少,致密砂岩气藏因其巨大的储量和经济效益,正成为全球能源勘探开发的重要领域。
苏西地区作为国内重要的致密砂岩气藏区域,其储层产水机理的研究对于提高气藏开发效率和保障能源安全具有重要意义。
本文将针对苏西地区致密砂岩气藏储层产水机理进行深入探讨,并尝试提出相应的预测方法。
二、苏西致密砂岩气藏储层概述苏西地区致密砂岩气藏具有低孔隙度、低渗透率的特点,储层非均质性强,地质条件复杂。
储层中的水分主要来源于地层水和油气运移过程中伴生的水分。
在储层中,水分的存在对于气藏的开采、运移、聚集以及产能等方面都具有重要影响。
三、产水机理分析1. 水源来源:苏西地区致密砂岩气藏的产水主要来源于地层水、油气运移过程中的伴生水和储层微裂缝中的地下水。
其中,地层水是主要的产水来源。
2. 运移机制:储层中的水分在压力差和毛细管力的作用下,通过微裂缝和孔隙进行运移。
同时,油气的运移也会伴随水分的运移。
3. 影响因素:储层的孔隙结构、渗透率、湿度等都会影响产水机理。
此外,地层压力、温度等也会对产水产生影响。
四、产水预测方法1. 地质综合分析:通过对苏西地区的地质资料进行综合分析,包括地层结构、岩性、物性等,结合区域地质背景,预测储层的产水情况。
2. 地球物理测井:利用地球物理测井技术,获取储层的孔隙度、渗透率等参数,结合水分饱和度等数据,预测储层的产水能力。
3. 数值模拟:利用数值模拟技术,建立储层的水流模型,模拟储层中水分的运移和聚集情况,从而预测产水量。
4. 实际生产数据验证:结合实际生产数据,对预测结果进行验证和修正,提高预测的准确性。
五、结论本文通过对苏西地区致密砂岩气藏储层产水机理的深入分析,探讨了产水的来源、运移机制及影响因素。
同时,提出了基于地质综合分析、地球物理测井、数值模拟和实际生产数据验证的产水预测方法。
这些研究对于提高苏西地区致密砂岩气藏的开发效率和保障能源安全具有重要意义。
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。