固结砂岩气藏出砂预测方法研究

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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《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。

细粉砂油藏防砂新技术研究与应用摘要：本文针对细粉砂岩油藏的大洼油田出砂严重，通过分析地质特征、开发存在问题、油藏出砂情况等，探讨出砂机理和防砂措施，并进行了出砂预测。

提出了地质和工程结合、综合防砂、系统治理的技术攻关思路，通过应用高强度井壁造型固结工艺技术，达到较好的防砂和生产效果。

对同类细粉砂岩复杂油藏具有推广应用价值，并具有较为广泛的应用前景。

关键词：细粉砂岩油藏出砂机理防砂措施大洼油田大洼油田为复杂断块油田，油藏类型多，成岩作用差，泥质含量高，地层胶结疏松。

从宏观上看，油井出砂具有区域性、多样性、长期性、复杂性等特点。

尤其是油井出细粉砂和泥浆，常规防砂措施或单一的防砂措施无法奏效，导致部分区块开发效果差，甚至无法动用[1]。

多年来大洼油田粉细砂岩的油井防砂一直没有得到有效解决。

油井大量出细粉砂已经成为制约开发的主要因素[2]。

针对大洼油田油层特征，结合实际出砂情况，分析了油藏出砂机理，提出预测出砂方法及综合防砂的技术方案，并进行现场实际应用，防砂效果显著，实现了大洼油田的稳产、高产。

该技术对细粉砂岩油藏综合防砂具有较好的推广与应用价值。

一、油藏出砂特征与机理分析该油田油井出砂普遍，单井累积出砂量大于4m3的油井占到了总井数的79.4%。

其中，细粉砂出砂严重，占到了出砂井总数的67.6%。

并且出砂有严重趋势，造成疏松砂层细粉砂不断进入井筒且日益严重。

大洼油田经历20多年的开发，细粉砂现象一直制约着油田开发效果，分析其原因，主要有以下几个方面：1.储层岩性因素大洼油田储层岩性为中－细粒岩屑质长石砂岩，地层压实作用小，以泥质胶结为主，胶结比较疏松，其储层胶结物主要为泥质，平均含量为9.7％，胶结类型以孔隙式为主。

2.水敏和速敏因素胶结物中泥质含量高，水敏性较强，易导致地层出砂[3]。

快速提液工作方式，导致油井出砂尤其是细粉砂出砂严重。

3.开发方式因素油层激动出砂。

油井在生产过程中，生产压差的急剧建立，将加大流体对细粉砂的拖曳力，造成砂粒的运移，也突出表现为油水井地层出砂。

砂岩储层物性统计分析及预测方法砂岩储层是石油勘探开发中常见的储层类型，因其储集孔隙率高、流动性能好而备受关注。

而在砂岩储层的开发中，物性统计分析与预测方法起着至关重要的作用。

本文将对砂岩储层的物性统计分析及预测方法进行探讨。

一、砂岩储层的物性类型及影响因素砂岩储层的物性主要包括孔、隙、渗透率和饱和度等。

而这些物性又受到岩性、厚度、成分、孔隙类型、胶结物的类型、含油度和地质时代等因素的影响。

因此，对砂岩储层物性的分析和认识对于石油勘探开发具有重要意义。

二、砂岩储层的物性统计分析方法对砂岩储层的物性进行统计分析，可以发现它们之间的相互关系。

通过对不同自然条件下的储层性质的测量和统计，可得到其统计分布规律，比如，渗透率的大多数数据也是服从正态分布的。

（一）孔隙大小分布分析孔隙大小分布是砂岩储层的重要物性之一，也是储层物性统计分析的基础。

对孔隙大小分布的分析有助于确定储层的孔隙结构特征，以及孔隙连接性和渗透率等物性。

常用的分析方法有：自动孔径分析仪、气体吸附法、水蒸气吸附法等。

（二）渗透率分析渗透率是砂岩储层中最重要的物性之一，它影响储层的有效性和开发潜力。

常用的统计分析方法包括：直接测渗法、氩气渗透法、压汞法等。

（三）饱和度分析饱和度是指储层中的水、油等流体占孔隙空间的百分比，它是储层中流体分布和渗流特性的重要参数。

常用的方法有动态水压层测试、伽玛射线测井法等。

三、砂岩储层的物性预测方法砂岩储层物性的预测能力直接影响油气勘探的成功率和开发潜力，因此砂岩储层物性的合理预测对于油气勘探开发至关重要。

（一）基于统计学模型的物性预测通过对样本数据进行统计分析，建立数学模型，以此预测砂岩储层的物性。

常用的方法有多元线性回归分析、主成分分析、人工神经网络等。

（二）基于地质模型的物性预测基于地质模型的物性预测是一种常用的物性预测方法。

该方法依据储层的地质特征和物性参数的空间变化规律，建立三维地质模型，并根据地质模型的不同参数来进行储层物性预测。

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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产水气井出砂预测模型研究通过多年的气藏开采实践,我们发现在气藏开采的过程中,气井出砂已经成为困扰气藏开采的主要因素之一。

国内外学者经过几十年的出砂预测研究,在出砂预测领域取得了很多有价值成果和认识,并建立了许多出砂预测模型。

这些出砂预测模型的建立极大的推动了出砂预测技术的发展,并对油气田现场的生产实践起到了重要指导意义。

然而这些模型都没有考虑气井产水的情况,因此有必要针对产水气井的实际情况,建立对应的出砂预测模型。

水侵是气藏开采过程中不可避免的问题,也是造成气井出砂的一个重要原因,气井产水会对地层岩石的岩石力学性质产生影响,进而对气井出砂造成影响。

本文针对产水气井出砂问题,从岩石力学参数与含水饱和度的关系出发,结合弹塑性力学、渗流力学和油藏数值模拟等理论,进行了产水气井出砂预测模型研究,并完成了以下工作：(1)结合渗流力学和油藏数值模拟理论,建立了二维气水两相渗流模型,并对模型进行了有限差分和数值求解。

运用Visual Basic语言编制了二维气水两相渗流数值模拟程序,为后续的产水气井出砂预测提供基本数据。

(2)通过岩石力学参数测试实验,发现了含水饱和度对岩石力学参数有明显影响,建立了岩石弹性模量和抗压强度与含水饱和度之间的关系式,为产水气井出砂预测模型中引入含水饱和度参数提供了依据。

(3)针对产水气井,利用获得的含水饱和度与岩石力学参数的关系,结合应力平衡方程和胡克定律,建立了产水气井井眼附近地层的弹性区应力分布模型和塑性区应力分布模型。

(4)结合含水饱和度对岩石力学参数的影响,对Mohr-Coulomb破坏准则进行了修正,使其能适用于气井产水情况下的出砂判断。

将弹性区应力分布模型和修正之后的Mohr-Coulomb破坏准则结合,建立了产水气井出砂临界压差预测模型；结合弹、塑性区应力分布模型,建立了产水气井出砂半径预测模型。

(5)运用Visual Basic语言,结合建立的产水气井出砂预测模型编制了出砂预测程序,并通过该程序,对某一产水气井进行了实例计算。