砂砾岩油藏开发方式研究
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防砂工艺1生产过程中地层出砂的判断油气井出砂会造成井下设备、地面设备及工具(如泵、分离器、加热器、管线)的磨蚀和损害,也会造成井眼的堵塞,降低油气井产量或迫使油气井停产。
所以,弄清油气井出砂机理及正确地判断地层是否出砂,对于选择合理的防砂完井方式及搞好油气田的开发开采是非常重要的。
1.1地层出砂机理及出砂的影响因素对于出砂井,地层所出的砂分为两种,一种是地层中的游离砂,另一种是地层的骨架砂。
石油界对防砂的观点也随着技术的进步和认识的深化在不断变化。
在此之前,一些防砂的理论主要是针对地层中的游离砂,防砂设计也是为了能阻挡地层中的游离砂产出来。
但是,近儿年来,特别是国外的看法有了较大的变化,认为地层产出游离砂并不可怕,反倒能疏通地层孔隙喉道,对提高油井产量有利。
真正要防的是地层骨架砂的产出,因为一旦地层出骨架砂,可能导致地层的坍塌,使油井报废。
那么,什么时候地层将产出骨架砂呢?按岩石力学观点,地层出砂是由于井壁岩石结构被破坏所引起的。
而井壁岩石的应力状态和岩石的抗张强度(主要受岩石的胶结强度,也就是压实程度低、胶结疏松的影响)是地层出砂与否的内因。
开采过程中生产压差的大小及地层流体压力的变化是地层出砂与否的外因。
如果井壁岩石所受的最大张应力超过岩石的抗张强度,则会发生张性断裂或张性破坏,其具体表现在壁岩石不坚固,在开发开采过程中将造成地层出骨架砂。
影响地层出砂的因素归结起来主要有:(1 )地层岩石强度一般说来,地层岩石强度越低,地层出砂的可能性就越大。
(2)地层压力的衰减随着地层压力的下降,井壁岩石所受的应力就会增大,地层出砂的可能性就会随着增大。
(3)生产压差一般说来,生产压差(或生产速度)越大,地层出砂的可能性就越大。
(4)地层是否出水和含水率的大小生产过程中,随着地层的出水和含水率的上升,地层出砂的可能性增大。
(5)地层流体粘度地层流体粘度越大,地层出砂的可能性就越大。
(6)不适当的措施或管理不当的增产措施(如酸化或压裂)或管理(如造成井下过大的压力激动)都会引起地层出砂。
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。
CS—AP裸眼砾石充填系统在渤海疏松砂岩的应用渤海SZ油田储层属于典型的高孔高渗疏松砂岩油藏,原油粘度较大,生产过程中地层易出砂。
水平井裸眼砾石充填既能改善井底径向流动,保持较大渗透性,维持油井高产能;又能稳定支撑井壁,长期有效防砂。
文章分析了水平井裸眼砾石充填的技术要求,介绍了CS-AP型先进水平井裸眼砾石充填工具的组成及作用,并以其在该油田某井中的实际应用为例,详细展示了其良好的使用效果。
标签:水平井;裸眼砾石充填;优质筛管;防砂SZ油田处于渤海辽东湾海域,东营组下段为其主要储集层,储层砂岩疏松且原有粘度较大,油田开发过程中出砂问题突出[1]。
针对这种情况,相关学者提出适度出砂,排出孔喉桥堵主要微粒源(直径小于39μm)可显著改善地层渗透率,有利于提高油井产量[2],但前提是井底防砂措施得当,既允许微小地层砂排出,又能有效阻挡尺寸较大砂砾。
近年来水平井裸眼砾石充填技术不断完善,应用范围不断拓宽,是针对弱胶结易出砂地层水平井的主要防砂技术。
渤海SZ 油田采用贝克休斯公司CS-AP型裸眼砾石充填系统,在多口井中成功实施水平井裸眼优质筛管砾石充填作业,投产后生产情况良好。
1 优质筛管砾石充填技术要求和过程优质筛管砾石充填防砂技术是在绕丝筛管砾石充填防砂基础上发展起来的一种更新技术,它综合了优质筛管和砾石充填的优点,筛管周围的砾石压实带能够起到稳定井壁,阻挡部分地层砂的作用,该技术适用于泥质含量比较高的疏松砂岩油藏。
1.1 砾石充填过程水平井裸眼砾石充填采用循环充填方式,即井内压力保持在地层破裂压力以下,环空保持全开进行充填。
如果在防砂施工过程中,泵压超过地层破裂压力,会导致地层破裂,引起严重漏失,过早出现桥堵,或出现“无底洞”,导致充填失败。
为提高砾石充填作业的成功率,裸眼井段必须使用专门的钻井液,必须采用盐水完井液和特选化学剂高速循环,彻底清洗井眼,井壁上只留下完整的泥饼,且充填过程中始终维持正压差,进一步保证井壁稳定和维护泥饼。
火山岩油气藏研究现状综述火山岩油气藏研究现状综述【摘要】随着能源供求关系的日益紧张与石油工程技术提高,火山岩油气藏研究的深入已成为了势在必行的趋势,各方面的勘探开发研究水平也在不断提高。
本文对火山岩油气藏的勘探历史沿革、储层机制、成藏机理、类型研究及勘探技术现状都予以了较为全面的归纳,并在最后对于各方面的研究现状及发展趋势予以了汇总,对于火山岩油气藏研究的系统化有着一定的现实意义。
【关键词】火山岩油气藏储层机制成藏机理勘探技术引言随着能源需求的不断攀升与石油工程技术的提高,火山岩油气藏研究受重视程度不断提高,正已日益成为全球油气资源勘探开发的重要新领域。
近年来, 火山岩油气藏已在世界20多个国家300多个盆地或区块中发现。
如日本新泻盆地吉井- 东帕崎气藏、印度尼西亚Jawa 盆地Jatibarang 油气藏、阿根廷帕姆帕- 帕拉乌卡油气藏、墨西哥富贝罗油气藏等典型的大型火山岩油气藏]9~1[ 。
二十世纪60- 80 年代,我国在大规模油气勘探、开发中, 先后在克拉玛依、四川、渤海湾、辽河和松辽等盆地中, 发现了一批火山岩油气藏]13~10[,尽管取得了巨大的成就,然而由于火山岩油气藏具有分布广但规模较小、初始产量高但递减快、储集类型和成藏条件复杂等特点, 且目前对该类油气藏的系统研究方法相对缺乏, 勘探开发技术尚不够完善,火山岩油气勘探储量仅占全球油气储量的1%,勘探潜力巨大。
本文参阅了大量国内外火山岩油气藏研究的文献资料, 系统总结了火山岩储层、火山岩成藏条件及油气藏类型等研究现状, 旨在推动我国火山岩油气勘探与更深化研究。
1.国内外火山岩油气藏勘探历史沿革自1887 年在美国加利福尼亚州的圣华金盆地首次发现火山岩油气藏以来, 目前在世界范围内已发现300 余个与火山岩有关的油气藏或油气显示, 其中有探明储量的火山岩油气藏共169 个]14[。
国外火山岩油气勘探研究和认识大致可概括为3 个阶段:早期阶段( 20 世纪50 年代前) : 大多数火山岩油气藏都是在勘探浅层其他油藏时偶然发现的, 认为其不会有任何经济价值, 因此未进行评价研究和关注。
特超稠油油藏开发配套技术适应性分析及研究摘要:克拉玛依油田九7区齐古组油藏是典型的超稠油油藏,而油藏东北部的83口油井50℃原油粘度变化在3380-231439mpa.s 之间,平均为34150mpa.s,属特超稠油,投产初期无法正常生产,2006、2007年连续两年冬季处于停产状态,两年时间累积油汽比仅0.04,吞吐效果差。
在这四年中作业区一直致力于油井的精细化管理,紧跟公司科学管理理念,始终坚持”以科技生产为主导”的管理方式,对油井的高粘、出砂、汽窜等主要生产难点进行了一系列的技术攻关,根据九7区适应性从结构设计、加工工艺、现场应用效果先后利用过热蒸汽、双管井掺热、组合式吞吐、短周期快节奏生产等综合治理并对其进行了效果分析。
关键词:高粘出砂汽窜热蒸汽双管井掺热组合式吞吐短周期快节奏效果分析影响因素一、油区基本情况九7区齐古组稠油油藏位于克拉玛依市区东北45km处,西部与九8区、东部与九6区相邻,是九区原油粘度最高的区块。
二、油藏地质特征九7区齐古组油藏储层物性好,据物性分析储层孔隙度分布范围在20~37%之间,平均30.6%,水平渗透率为100×10-3~20000×10-3um2,平均1407×10-3um2,属大容量、高渗透储集层。
九7齐古组油藏主要受岩性及构造控制,构造高部位由断层遮挡;中细砂岩物性好、储集条件好、含油饱和度高,含砾砂岩和粗砂岩次之,砂砾岩含油性变差或不含油;油藏埋藏浅、原油粘度高。
三、吞吐生产特征及效果评价1.开发简况九7区齐古组油藏的开发过程中采取先易后难的策略进行滚动开发:1992~2002年对油藏中部的低粘区域进行试验开发,合计投产井60口;2005年在老区的东部和北部扩边投产新井114井。
2006年扩边西北部和东北部两个区域,西北部靠近2005年扩边井西部的10口油井。
九7区东部齐古组油藏于2006年开发,以70×100m井距反九点井网部署油井83口,其动用面积0.7km2,地质储量123.6×104t,其中直井79口,水平井4口。
玛18井区低渗透异常高压油藏开发参数研究孔垂显【摘要】艾湖油田玛18井区属于典型的低渗异常高压油藏,针对其开发早期阶段开发方式、井网、井距及生产动态参数认识不足等问题,以艾湖油田玛18井区的地质特征为基础,结合油藏工程和数值模拟方法,开展关键开发技术政策参数优化研究.研究结果表明:玛18井区天然能量充足,前期利用地层能量进行开发,地层压力降至50 MPa时采用水驱开发方式;注采井网采用菱形反九点井网,优化合理井距为300 m;T1 b1作为主力开发层,注水开发12 a后T1 b2作为接替层系进行开发;设计产能为9.5 t/d、最优的注采比为1.2时,20 a后最终采出程度为24.52%.研究结果为研究区开发方案的编制和同类油藏的有效开发提供了技术支持.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2018(025)005【总页数】5页(P104-108)【关键词】低渗异常高压油藏;玛18井区;注水开发;井网井距优化;生产参数优化;艾湖油田【作者】孔垂显【作者单位】中国石油新疆油田分公司,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TE3480 引言低渗异常高压砂砾岩储层主要分布在中国新疆地区。
与常规油藏相比,低渗异常高压砂砾岩油藏埋藏较深、地层压力高,具有非常复杂和特殊的地质和开发特征[1-3]:初期产量大,递减快,没有稳产期,产能受渗透率、压力敏感性及启动压力梯度的影响较大[4-5];初期注水比较困难[6]。
因此,确定合理的开发方式、使用合理的井网、井距及采用合理的生产参数确保最佳的开发效果是该类油藏开发的关键[7-10]。
以艾湖油田玛18井区低渗异常高压砂砾岩油藏的地质特征为基础,结合油井生产实际,利用油藏工程和数值模拟方法对该井区的能量利用方式、能量补充方式、开发井网、井距、生产参数等进行优化,明确玛18井区百口泉组油藏的合理开发技术,为该类油藏高效开发提供理论基础。
1 油藏概况玛湖凹陷西斜坡区艾湖油田玛18井区位于新疆维吾尔自治区和布克赛尔蒙古自治县境内。
砂砾岩油藏开发方式研究
摘要:盐22块砂砾岩油藏属于多期碎屑流沉积,具有砂体分布
不连续、低孔、特低渗的储层特征,本文利用油藏数值模拟技术,
通过建立该区的地质模型,研究了连通体渗透率级差、合采井段长
度在一套层系开发中的效果评价,研究成果对该油藏的高效开发具
有重要的指导意义。
关键词:砂砾岩油藏 数值模拟 开发方式
盐家油田地理位置位于山东省东营市,构造位置上处于济阳坳
陷的东营凹陷中央背斜北侧。盐22块位于陡坡带东段盐16古冲沟
的前方(图2-1-1),目的层为沙河街组沙四上砂砾岩体,其油藏属
深层砂砾岩体岩性油藏。盐22块砂体平均孔隙度10%,平均渗透率
6.3×10-3μm2,属于低孔、特低渗的砂砾岩储层。
盐22块深层砂砾岩体油藏属于多期碎屑流沉积物的水下快速堆
积,横向变化快、储层埋藏较深(在3000m以下)。按照储层预测,
发育43个连通体,其中两个解释为干层。41个有流体储集的连通
体,面积0.17~3.54km2、有效厚度0.8~33.9m、石油地质储量1.6~
161×104t,差别比较明显。
具有油气储集的41个连通体空间展布错综复杂,纵向平均叠合
程度低,不仅平面展布面积大小差异大,而且砂砾岩体厚度、有效
厚度差别明显。适用于整装油藏、普通低渗透砂岩油藏的层系划分
方式难于适应深层砂砾岩体油藏,因此须建立适合深层砂砾岩体油
藏的连通体组合开发模式。
从连通体分类结果看,一类连通体15个,储量1225×104t,占
总储量74.2%,二类连通体8个,储量210×104t,占总储量12.7%,
三类连通体18个,储量217×104t,占总储量13.1%。一类连通体
分布面积大,多数可以设计完整的注采井组,二、三类连通体因为
展布面积小,无法形成完整的注采井组。从生产井压裂增产措施角
度考虑,二类、三类连通体因为厚度小,不适合于整体压裂,因此,
在现有技术手段和经济因素条件下,建议以一类连通体为研究对象
进行连通体组合开发模式研究。
1、数值模拟参数选取:
在地质模型基础上,利用数值模拟方法研究深层砂砾岩体油藏
开发政策界限。模型网络步长40m×40m×5m,网格节点61×72×
219=961848个,模型范围内包含15个一类连通体,地质储量1225
×104t(见图1)。
图1 盐22块地质模型
利用相对渗透率资料、高压物性资料、启动压力梯度资料对模
型进行修正,选用区块2005年9月至2012年8月的动态数据,总
井数18口,其中油井16口,水井2口,模型内累计产油10.08×
104t,累计产水4.33×104t,区块综合含水34.28%。
根据储层渗透率与启动压力梯度的关系式:,结合模型渗透率,
区块累积采油量,针对不同的连通体,修正渗透率和启动压力梯度,
来拟合历史动态数据。
2、连通体渗透率级差大于1.5影响开发效果评价:
以盐22-x47井组为研究对象,进行渗透率级差影响因素【1-2】
研究。该井组纵向钻遇5个一类连通体,渗透率级差1.88。选用5
个连通体,研究渗透率级差对开发效果的影响,各连通体具有相同
有效砂砾岩厚度、采用相同生产压差(12mpa),两两组合的方式生
产,级差1.03-1.88。
计算结果显示,当渗透率级差大于1.5以后,15年采出程度下
降开始加速,说明一类连通体在进行组合开发时,渗透率级差应该
控制在1.5以内(图1)。
根据这一研究成果,较密集叠合区及单一发育区域内连通体可
以一起开发,而密集叠合区须进行分组合开发。
因此,深层砂砾岩体油藏连通体组合开发模式为:根据连通体
平面、纵向叠置关系划分组合区域,每个区域可包含三个一类连通
体,采用合采的方式能够有效提高采油速度。
将密集区内的一类连通进行分组,可划分为两个组合,每个组
合内渗透率级差1.01-1.4。
3、合采生产井段大于120m影响开发效果评价
密集区细分后,每一个组合内生产井段长81.3-262.5m,井段较
长会造成合采时上下生产压差差别较大,影响开发效果。
计算结果显示,当生产井段长大于120m,15年末采出程度降低
幅度开始加大,因此,需要在连通体叠和厚度大的区域进行进一步
细分。根据以上研究成果,可将盐22深层砂砾岩体油藏一类连通
体划分为四个组合,其中密集叠和区的组合二在局部区域又可进一
步细分为两个组合。
4、一套井网接替开发经济效益评价:
深层砂砾岩体油藏一类连通体组合后,纵向上可划分为1-3个
组合。以盐22-x47井组为例,研究纵向多个组合存在的情况下的
生产方式,设计多套井网同时开采和一套井网接替上返生产两种方
式。通过对比两种方案的累计现金流量,在目前油价60$/bbl的情
况下,一套井网接替上返开采,其经济效益要好于多套井网同时开
采。
每套井网在生产7-9年时净现金流量达到最大值,此时单井平
均日产油在1.7t/d左右,因此,一套井网接替上返时机为生产时
间7-9年,单井平均日产油低于1.7t/d。
5、结论:
通过研究了不同渗透率级别的连通体纵向组合模式,建立各类
组合模型,进行了连通体组合个数优化、物性差别连通体组合形式
的优化,并根据已投产油水井验证组合开发效果的可靠性和开发优
势。
参考文献
[1]胡复唐等,砂砾盐油藏开发模式[m].北京:石油工业出版社,
1997:26-28.
[2]邓强,侯加根,唐衔.影响低渗透砂砾岩油藏初期产能的地
质因素[j].油气地质与采收率,2010,17(3):95-96,97.