油气井防砂及出砂机理研究
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浅谈油井出砂机理及防砂工艺技术研究摘要:随着油田进入开发后期,开采的难度不断加大,含砂井越来越多。
这种现象已成为油田开发过程中的主要难题之一。
胜利油田孤东油区存在大量的高含砂井。
油井出砂的原因极其复杂,从开始钻井到采油、注水过程中,每一个环节对出砂都有影响。
而人为因素造成的油井出砂,应该尽量避免。
分析油井的出砂机理,应用更先进的防砂工艺技术,提高防砂效果显得尤为重要,下面着重分析油井的出砂机理及防砂措施。
关键词:油田开发出砂机理防砂措施随着油田的不断开发,地层能量不断下降,油井出砂问题日益突出,越来越多的高含砂井的出现,导致油田稳产的难度日益增大。
地层出砂进入井筒,会导致油砂卡等现象,造成泵的损坏,严重时会使油井停车。
出砂还会影响油井的后续生产,最终影响最终采收率。
1油井出砂因素分析1.1先天因素对于油井出砂来说,砂岩地层的地质条件、类型不同和分布规律、地质年代等共同构成油井出砂的先天因素。
通常情况下,胶结矿物多、类型好、分布均匀,这种地层的气藏的胶结强度较大,出砂量较小。
1.2开发因素油井出砂的开发因素主要指开采方法不恰当进而在一定程度上引发油井出砂。
通常情况下,开采速度突变、开采技术落后、修井作业质量低和修井频繁、酸化作业设计不良和管理不科学等,在一定程度上都可能造成油井出砂现象。
2 出砂机理的分析2.1地层的弱胶结出砂这类油气藏出砂发生在油气井生产初期,或关井后的第二个生产周期。
对于弱胶结地层,剪切破坏所导致的出砂量要比张应力作用所造成的出砂量大。
由于地层胶结性差,较小的采液强度就可以导致油气井出砂。
2.2中等胶结强度易出水地层这种中等强度定义在 3.45~6.8。
这种地层开始不出砂,地层出水后却开始出砂。
其主要原因是由于出水后使原来固结砂粒的毛管力消失,另外由于毛管力的消失,地层砂在地层内流动着流体作用下,剪切破碎增强,破碎的砂粒的运移增大了砂粒间的剪切力,从而使油气藏出砂加剧。
2.3油藏压力下降导致胶结性好的地层出砂由于油藏压力的降低,同时在主应力非常大的情况下,胶结强度高的地层易出砂,这种地层出砂状况较弱胶结地层差,同时也可能时断时续的发生。
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。
第一节出 砂 预 测多数疏松或较疏松的油层有出砂现象。
油气井出砂会造成磨蚀井下、地面设备和工具(如泵、分离器、加热器、管线等),桥堵或堵塞井眼,降低油气井产量或迫使油气井停产。
我国海上发现的疏松或较疏松油气藏较多。
科学地进行出砂预测,为防砂提供了可靠的决策依据。
出砂预测研究回答的问题是:(1)油气水井在其生命期内(包括投产及小产后期)是否出砂?(2)何时出砂?一、出砂机理及影响因素1.出砂机理—般来说,地层应力超过地层强度就有可能出砂。
地层强度决定于胶结物的胶结力、流体的粘着力、地层颗粒之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力。
地层应力包括地层结构应力、上覆压力、流体流动时对地层颗粒施加的推力,还有地层孔隙压力和生产压差形成的作用力,因此地层出砂是由多种因素决定的。
2.出砂的影响因素1)岩石强度低。
此为最重要的影响因素。
—般认为单轴抗压强度低于7.0MPa的岩石为弱固结岩石,有可能出砂。
胶结物的种类性质和数量,对岩石的强度起着至关重要的作用。
地层岩石遭到破坏而出砂,其本质是胶结物被破坏,形成分散的砂粒。
胶结物的破坏,除了剪切和拉伸等机械力的作用外,还受到液体的溶蚀、电化学作用的伤害,有些本来不出砂的井在酸化或产水、注水后出砂,就是这个道理。
2)地层压力的衰减。
地层压力的衰减相对增大了岩石的有效应力。
3)生产压差或生产速度过大。
4)地层流体粘度大易出砂。
5)油气井含水量的增长,出砂的可能性增大。
某气田的产层段砂岩,当岩石含水后,其强度降低80%~95%。
6)不适当的增产措施(酸化和压裂)。
7)操作管理措施不当,例如造成井下过大的压力激动等。
二、出砂预测方法和系统出砂预测方法有四类,分别为现场观测法、经验法、实验室模拟法和数值计算法。
从目前的研究水平来看,很难用单一方法准确预测一口井在生产全过程中是否出砂和何时出砂,只有通过多种预测方法才能使预测结果比较可靠。
1.现场观测法(1)岩心观察疏松岩石用常规取心工具收获率低,很容易将岩心从取心筒内拿出或岩心易从取心筒中脱落,有时其不需使用胶皮取心筒或海棉取心筒。
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开采过程中,由于各种因素的影响,地层裂缝内的砂粒从原有位置脱离,经过油井井筒沉积在井底或沉积管道内,严重影响钻井作业和生产。
那么,导致油井出砂的因素有哪些?又如何进行防砂技术对策探讨呢?一、导致油井出砂的因素(一)地层因素1、砂岩岩性差:砂岩岩性差,孔隙度高,岩石组织结构不稳定,易于破坏,所以砂粒容易从岩石间脱落。
2、同层夹嵌:沉积体系复杂,在地质过程中容易引起变形,同层内发生夹层、夹冻、夹泥、夹石等现象,造成砂性岩石的不连续性。
(二)生产因素1、初始生产压差不当:短时间内,高的井底流压和低的地层压力差,容易使砂粒产生剪切力和振砂的力,影响孔隙和砂岩之间的粘附力和摩擦力,引起砂岩中的砂粒从原有位置脱离或沉积沿井筒运到沉积管道内。
2、卡塞现象:井筒砂堵导致产量下降,产生气锁现象,触发后效应引起剧烈振动,再加上流速下降容易形成沉积,堵塞更加严重。
(三)井控因素1、井口堵塞:井渣等杂物在井口形成堵塞,孔隙狭小,使流体流速增大,容易拖动砂粒导致井底沉积剧烈出现。
2、抽油机工作不正常:抽油机工作不正常是导致井底产生剪切力和振动力的原因之一,同时引起井流并阻碍油气的正常流动。
二、防砂技术对策探讨为了防止油井产生砂,需要综合考虑地质条件、油井控制、井筒维修等因素,并采取合理的措施防治油井出砂。
(一)地质投资1、加强勘探:通过深入的勘探,了解地质构造、岩性、结构、气水含量等详细信息,准确判断地质条件,提前设备和防砂措施,减少井口堵塞和产生砂的风险。
2、分层开采:通过分层开采措施,可将地下的砂和其他岩性分层开采,减少地下砂和岩石的折损破碎,减缓沉积物的堆积,减少井口砂堵。
(二)井口控制及维护1、井口清理:清理井口堵塞,及时清理井口积沙杂物,以降低井底剪切力和振动力,保证油井生产长期稳定。
2、防塞措施:通过采取防插器、串高断裂等措施防止油井卡塞,减少气锁现象的形成。
薄层稠油油藏出砂机理研究及防治技术锦612块是近年来我厂稠油产能建设的主要接替区块之一,在区块生产治理中,部分油井开井后短时间内即发生砂卡,检泵频繁,严重影响油井的正常生产。
出砂井分布不统一,且相邻油井出砂情况差异较大,急需精细分析。
开展利用波形聚类分析技术,井震结合,重新刻画储层砂体,分析砂体接触关系。
优化薄层出砂区域开发方式,优化直井射孔工艺。
同时在开发过程中,应用压裂防砂、射流喷孔等措施手段治理油井出砂问题,最终达到了区块高效开发的目的,形成了一套适合薄层稠油的高效开发技术。
锦612块利用此項技术部署新井3口并全部投产,已累产油0.5476×104t;实施各类治砂措施23井次,累增油3.6673×104t,已创造经济效益2931.39×104元。
该技术在锦612块的成功实施,证明该技术适用于薄层稠油油藏,并达到高效开发的目的。
标签:地质研究;锦612块;地震技术;砂体刻画;一、油藏基本情况锦612块构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡欢喜岭上台阶,开发目的层为沙一+二段的兴隆台油层。
含油面积1.98km2,石油地质储量442.98×104t。
油层高点埋深:-920米,为普通稠油油藏。
二、存在的主要问题1、部分油井出砂严重部分油井开井后短时间内即发生砂卡,检泵频繁,个别油井检泵冲砂进尺可达100m以上,严重影响油井的正常生产。
2、出砂情况差异大出砂井分布不统一,两个次级断块在不同区域均有多口出砂井,且相邻油井出砂情况差异较大,急需精细分析。
三、油藏出砂机理及分布研究1、油藏出砂机理研究锦612块属于高孔、高渗、低泥质含量储层,非均质性较强,垂直渗透率与水平渗透率的比值在0.62~0.85,使得油层内流体流动不均衡,易导致个别层受高速冲刷先出砂,随着生产层不断出砂,储层结构逐渐被破坏而导致大量出砂。
射孔方式对油藏出砂是有影响的,储层内流体流速高、流动阻力大,易加大出砂速度。
油井出砂因素分析与防砂技术对策探讨1. 引言1.1 背景介绍油井是石油工业的重要设施,其稳定运行对于石油开采具有至关重要的意义。
在油井生产过程中,可能会产生出砂现象,给油井的正常运行带来一系列问题和危害。
油井出砂不仅会导致设备损坏,增加生产维护成本,还有可能造成油层污染,影响油气生产效率及开采周期。
出砂现象的出现是由于地层中的砂粒被生产流体冲蚀或者地层压力下降引起,随着地层深度加深和压力下降,这种现象可能进一步加剧。
深入研究油井出砂的原因和对策具有重要的理论和实践意义。
通过总结分析油井出砂的原因,制定有效的防砂措施,可以提高油井的运行稳定性和生产效率。
本研究旨在深入探讨油井出砂的原因和影响,分析防砂技术对策及其有效性,为今后的油井生产提供科学依据和技术支持。
希望通过本研究,能够为油井出砂问题的解决提供参考和借鉴,推动油气田开发工作的顺利进行。
1.2 研究意义油井出砂是在石油钻采过程中常见的问题,导致油井设备磨损加剧、生产效率下降、生产工艺受限等一系列严重后果。
针对油井出砂问题进行深入研究具有重要的意义。
油井出砂问题直接影响着油田的开采效率和经济效益。
油井出砂后,砂粒会随着油体进入管道系统,造成管道磨损、堵塞等问题,影响油田生产的正常进行。
研究油井出砂因素并采取有效的防砂技术措施,可以提高油田的开采效率,减少生产成本,增加经济效益。
油井出砂问题也涉及到环境保护和安全生产。
砂粒的堆积和磨损会对设备和工作环境造成损坏和安全隐患,甚至可能引发事故。
研究油井出砂因素并采取相应的防砂技术对策,可以保障油田的安全生产,减少环境污染,维护生态平衡。
深入研究油井出砂因素及其防治技术对策具有重要意义,不仅可以提高油田的经济效益和安全生产水平,还有利于环境保护和资源可持续利用。
本研究对于探讨油井出砂因素分析与防砂技术对策具有重要的科学价值和实际应用意义。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨油井出砂的原因和影响,找出有效的防砂技术对策,从而提高油井的生产效率和运行稳定性。
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,地层中的沙粒被带上井口,影响了油井的正常生产。
油井出砂的主要因素包括地层力学性质、井筒完整性、油井操作以及油井开发方式等。
针
对这些因素,可以采取一系列的防砂技术对策。
地层力学性质是油井出砂的主要因素之一。
在选择油井开采地点时,应充分考虑地层
的物理力学特性,包括地层的强度、孔隙度、饱和度等。
如果地层强度较低,会导致沙粒
容易从地层中脱落,引起油井出砂。
在选择井位时需要避开地层弱化区域,减少出砂的可
能性。
井筒完整性对防砂起着至关重要的作用。
完整的井筒能有效封堵出砂通道,减少沙粒
进入井口的可能性。
为了保持井筒的完整性,可以采取以下措施:合理选择井眼直径,避
免过大或过小导致井壁塌陷或堵塞;选择适当的壁厚;进行良好的井壁完井;定期检查井
筒完整性,及时修补井筒裂缝或漏洞。
油井操作也是影响油井出砂的重要因素。
在生产操作中,应尽量减少井口的压力变化,避免沉积物的松动和脱落;合理控制生产流量,避免过大的生产压力造成沙粒上升速度加快,进而引发油井出砂。
还应加强对井口设备的维护,及时清理井口的沉积物,防止其堵
塞井筒。
针对不同的油井开发方式,可以采取相应的防砂技术对策。
对于水驱油井,可通过控
制水压、掺入适量的聚合物等方式,增强水的粘度,减少沙粒的运移速度;对于气驱油井,可以通过调整气体的压力和流速,减少沙粒上升速度,控制出砂情况。
浅析油井出砂原因及防砂措施摘要:在石油开采过程中,油井出砂的问题一直是石油开采业急需解决的难题之一。
油井出砂不仅会造成油井减产、加快油井井下开采设备的磨损、老化,还会导致开采区域地层出现亏空,引起油井报废。
因此,如何解决油井出砂问题成为很多专家学者研究的重要课题。
基于此本文对油井出砂机理进行了分析,并且对防砂措施进行了探讨。
关键词抽油泵;油井出砂;原因分析;防砂技术引言在油田开采过程中,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。
1.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: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。
油层胶结强度。
油层胶结强度对于出砂有着比较大的影响,影响油层胶结强度的因素包括胶结物的种类、数量和强度。