天然气水合物储层出砂预测方法讨论

水合物储层通常是未固结、弱固结或者有裂隙发育地层,加上天然气水合物降压开采时生产压差较大,出砂问题是目前制约天然气水合物安全、高效开采的一个重要问题。基于岩石应力和孔隙变化两种出砂预测方法,分析开采过程中天然气水合物的出砂规律,讨论了分解区的半径和分解压力对于天然气水合物矿藏出砂量和出砂速度的影响,为天然气水合物安全、高效、经济化开采提供依据。

基于人工神经网络的页岩油藏产量预测定量表征模型

页岩油藏开采过程通常包括压裂、闷井、返排,较常规油藏其流体渗流机理复杂,采用传统产量预测模型难以描述其复杂生产变化特征。传统定量表征模型虽可以描述页岩油藏产量变化特征,但其需要根据实际生产数据人工提取特征参数,无法适用于新井产量预测。通过收集现场实际生产数据建立样本库,运用人工神经网络建立产量主控因素与定量表征模型特征参数关系模型,形成了一种基于人工神经网络的定量表征产量预测新方法。训练后模型预测值与实际值相关性较好,通过输入压裂施工、油层品质、生产因素等参数即可预测新井全周期生产动态及不同施工措施下的产量变化规律。研究成果对页岩油开发技术政策研究具有重要的指导作用。

西湖凹陷X气田致密气储层测井评价及产能预测

海域气田对单井产量要求较高,测井解释不仅要求孔渗饱的精度和解释结论的符合率要高,还要求对储层是否具有动用价值(预测产能)给出测井评价。近年来主要评价对象是致密储层,进一步增加了测井评价的难度。该文针对上述工作中面临的实际问题,针对性采用三种方式解决:首先,通过分沉积相的方式确定定量解释模型和参数;二是利用神经网络方法识别流体性质;三是利用测井参数预测产能。结果表明,通过分沉积相建立有针对性的测井解释模型,可以提高定量解释参数的准确性;神经网络方法可以帮助识别流体特性;在类似的地质和工程条件下,测井数据的孔隙度、渗透率和饱和度可以用来估计储层产能。上述方法在实际应用中效果较好,拓展了测井资料的应用范围。

伊拉克M油田群碳酸盐岩中混积砂体预测研究

M油田群碳酸盐岩混积砂体的石油地质储量大,但砂体横向变化快,给水平井设计和水淹层预测带来了较大的困难,因此需要利用地震反演预测砂体空间展布。针对常规岩石物理分析只能定性确定储层敏感参数的问题,基于岩性概率分布发展的定量岩石物理分析方法,可以较好地确定储层的识别率。然后,针对地震分辨率低和常规测井低频约束反演难以有效分辨薄砂体的难题,发展了测井宽频约束反演方法,模型和实例应用表明,该方法可以较好地分辨薄砂体,储层预测结果可以为开发方案制定提供有利技术支持。

流固耦合模型在定量预测油水井出砂过程中的应用

在综合考虑流体渗流、储集层变形或破坏等因素的基础上,建立了流固耦合形式的出砂定量预测模型。提出了2类出砂机理:流体渗流剥蚀作用下的细砂产出和储集层结构破坏情况下的粗砂产出,并采用Drucker-Prager准则研究了出砂过程中的砂岩储集层骨架应力和变形。有限元法数值模拟结果表明:在整个出砂过程中,地层渗透率的变化与生产压差、储集层物性密切相关。在相对平衡的地层压力条件下,由于剥蚀或储集层骨架破坏,地层渗透率可以增加30%;过高的生产压差可能造成井眼局部储集层压实,渗透率下降幅度可达50%。因此,保持适当的地层压力是控制渗透率下降进而保持产能的关键。

弱固结砂岩油藏出砂量预测模型

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。

考虑拖曳力的出砂预测新模型及应用

以往油井出砂预测模型都建立在静态基础上,与实际情况存在一定偏差。针对此问题,分析了射孔完成井的油层出砂机理,以线弹性理论为基础,以Fairhurst推导得到的井眼周围应力分布表达式为依据,得出射孔孔眼周围的应力表达式及射孔孔眼壁上任意位置的周向有效应力表达式,同时考虑变温应力和流体渗流作用的拖曳力影响,建立了一种新的射孔完井出砂预测模型。对实例井分析表明,该模型计算结果与实际情况更吻合。应用该模型研究了射孔方位、射孔参数对油井出砂的影响,结果表明深穿透射孔弹比大孔径射孔弹能更好地避免孔道出砂,采用定向射孔能有效地减少油井出砂问题。其结果对砂岩油藏射孔优化设计具有一定的指导意义。

中国油井出砂预测技术现状

油井出砂是砂岩油藏开采过程中所遇到的主要问题之一,对已进入开发中后期的油田而言,如何解决出砂问题显得更为重要。通过对中国油田出砂预测技术的调研,在分析出砂预测技术发展趋势的基础上,介绍了目前出砂预测模型研究的理论基础、技术手段的新发展以及所取得的成果,指出了现有模型的局限性和在模拟条件方面的不足之处,提出了研究岩石骨架破坏的出砂预测的建模思想,为建立新的预测模型以及更有效地防砂提供依据。

出砂预测模型综述

油田现场中经常可以碰到出砂的情况,严重的出砂极大地干扰了油田生产,因此建立一个准确实用的出砂预测模型来预测现场出砂具有极大的意义。参考了国内外各种出砂预测技术的文献,发现在各种出砂预测模型中,都不外乎是在理论上或实验室内所设计的出砂预测模型。

弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展

出砂预测方法研究经历了从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。随稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为现场工程法、应力—应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的缺陷提出了研究方向。

疏松砂岩油藏动态出砂定量预测技术

针对疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂严重的难题,应用连续介质力学理论,在考虑流体渗流、储层变形或破坏、液化砂粒运移等因素的基础上,建立了基于流固耦合形式的动态出砂定量预测模型,应用顺序Galerkin有限元数值解方案对出砂速率、出砂量等进行了数值计算和模型验证。计算结果表明,动态出砂定量预测技术较好地模拟了地层出砂的复杂变化过程,初步解决了砂拱形成和破坏的模拟难题,对于疏松砂岩油藏合理生产压差等开发参数的确定具有重要指导作用。

稠油油藏出砂量预测方法研究及应用

大多数有关油井出砂的预测基本上是预测出砂临界生产压差,关于出砂量的预测比较少。针对稠油油藏进行了出砂量预测研究,以直井出砂生产过程中沿油藏到生产段井筒为研究对象,结合某一实际稠油油藏区块,根据大量油井出砂量的统计数据,对出砂量随时间的变化进行了拟合,采用现场工程法建立了稠油油藏油井出砂量预测模型,并对出砂后储层物性参数的变化及对产能的影响进行了研究。结果表明,出砂量随时间的变化趋势遵循伽马分布规律,出砂量存在峰值。由于疏松砂岩稠油油藏生产过程中出砂使屈服区域内渗透率增加,造成油井产量大幅提高。模拟结果与现场观测结果一致,证明了该模型的可靠性。

裸眼完井出砂预测模型研究

油田开采到中后期,疏松砂岩油藏的出砂问题已成为影响油井产能和损害设备的严重问题。为了研究裸眼完井的出砂机理,根据岩石力学及弹塑性力学理论,对直井井壁围岩应力分布进行了分析计算,采用Mohr Coulom准则及复变函数方法建立了非均匀地应力作用下油井出砂的解析模型。利用该模型和已知的出砂判别准则即可确定油井的出砂现状。在中原油田现场的应用实例表明,该模型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。

弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展

出砂预测方法的发展经历了一个从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。目前,随着稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测更是成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为:现场工程法、应力—应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出了不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的不足之处提出了研究方向。

疏松砂岩油藏油井出砂量预测模型及应用

在研究油井出砂机理的基础上,根据液固多相渗流条件,应用库仑摩尔破坏准则和达西公式,导出了关于疏松砂岩油藏不同产液量下油井出砂量预测的数学模型。以盘二油田为例,进行了出砂预测,与实测含砂比相比,平均误差小于0.0052%。实例应用表明所给的数学模型是可行的。

油层出砂预测及其发展趋势研究

总结了不同完井方式下的出砂预测模型,对于弱胶结稠油油藏,广泛采用“稠油冷采”技术,允许一定量的砂砾随着流体流向井底,从而改善渗流条件,提高产量,结合蚯蚓洞模型出砂量预测和现实生产工矿特征,给出了研究适度出砂量的方法步骤。随着科技的进步,人们逐渐认识到出砂是渗流场和应力场耦合作用的结果,所以,流固耦合成了出砂预测的一个研究方向。

射孔完井出砂预测模型的建立及验证

通过分析射孔孔道周围的应力分布 ,利用 Drucker- Prager强度准则 ,建立了相应的出砂预测模型 ,分析了射孔方位以及不同的完井方法对油井出砂的影响 ,同时利用有关实验数据对建立的模型进行了验证。

考虑实际气体达西流动的气井出砂预测模型

结合流体力学与岩石力学知识,以Mohr-Coulomb岩石破坏准则为基础,建立了考虑地层孔隙流体渗流作用与实际气体达西流动规律的裸眼气井出砂预测模型。利用数学方法解析求解,得出裸眼气井临界井底流压计算公式;引入地层稳定性指数概念,分析了地层孔隙流体压力、地应力、岩石抗压强度对地层稳定性的影响。结果表明,储层地应力增大、地层孔隙流体压力减小、岩石抗压强度减小,临界井底流压增大,地层稳定性指数减小,地层趋于不稳定,易出砂。

渤海油田适度出砂水平分支井产能计算模型研究

渤海油田储层多为疏松砂岩,原油黏度高,油井产能低,在油井生产中若放大生产压差将会面临出砂的风险。为了进一步提高单井产能,提出了适度出砂与水平分支井相结合的单井增产技术,产能预测是实现该技术规模化应用的关键环节。水平分支井具有一个或多个分支,且地层出砂后含砂流体的流固耦合使得渗流机理更加复杂。运用等值渗流阻力法,考虑近井地带流固耦合渗流与水平分支井变质量管流耦合因素,设计了适度出砂水平分支井产能预测模型及产能预测软件。应用该模型对渤海S6油田10口井的数据进行分析预测,预测结果与实际生产指标吻合度较高。

防砂完井工艺经济评价

在防砂井产能预测的基础上,对所有技术上可行的防砂方法进行经济效果评价和经济指标对比,综合优选出技术上合理、经济上可行的最佳防砂方法。通过对胜利油田GD27-3井现场实验和算例分析,建立的经济对比模型是合理的,对现场实际作业具有较大的指导意义。