蒸汽吞吐热交变次数对出砂临界生产压差的影响

在稠油油藏开发的过程中,蒸汽吞吐是其中一项关键技术,在蒸汽的注入过程中,蒸汽与对井壁和地层岩石产生的热交换作用,同时在稠油开采过程中单次蒸汽吞吐并不能满足其要求,对此往往需要多次重复的注入蒸汽,而每一次蒸汽吞吐都会对目标储层岩石造成不可逆转的损伤,因此在流体拖拽的影响下,都会使储层严重出砂风险增加。通过对基于稠油储层中所取岩心进行室内实验,研究了在不同蒸汽吞吐热交变次数下岩石强度的变化规律。结果表明,稠油油藏胶结疏松,岩石强度天然较低,出砂风险高。随着蒸汽吞吐轮次的增多,造成岩石储层强度持续降低,出砂临界生产压差减小,因此需要根据蒸汽吞吐轮次调整防砂参数,该结果与现场实际情况相吻合,对于稠油井开采时的出砂预测具有一定指导意义。

底水气藏水平井临界生产压差变化规律

根据物质平衡原理,推导底水气藏的含气高度、含水高度随时间的变化关系,并用近似方法确定波及系数,然后采用等值渗流阻力法,结合底水驱动垂向临界速度推导底水气藏开发的临界生产压差计算模型,从而实现定量表达水平井临界生产压差随开采时间增加而呈现递减趋势的变化规律。此外,分析垂向渗透率与水平渗透率之比、水气密度差、水气黏度比以及底水锥进高度等参数对临界生产压差的影响,为水平井开发底水气藏确定合理的生产压差、制定合理产量提供理论依据。

基于出砂特征半径的水平井出砂临界生产压差预测模型

在水平井近井地带地应力分布研究基础上,首次提出破坏特征半径的概念,以特征半径处作为地层破坏出砂的判断位置,分别使用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则、Hoek-Brown准则建立相应的水平井出砂临界生产压差预测模型,并对水平井出砂临界生产压差计算结果进行敏感性分析。结果表明:水平井出砂临界生产压差与井斜角有关,其具体变化规律与原始主应力中垂向主应力与最大水平主应力的关系有关;在同一地区,水平井水平段方位的选取会明显影响其生产中的出砂程度;水平井出砂临界生产压差与特征位置半径的选取有直接关系。

压力衰竭对临界生产压差的影响及油藏产能评价

许多油气田在开发中后期都会出现储层压力孔隙压力衰竭,孔隙压力的降低将导致有效水平地应力增加,使井壁周围某些方位地层发生剪切屈服而出砂。分析压力衰竭前后水平地应力变化规律,提出新的临界生产压差计算模型。结合某油田储层的物性参数进行实例计算;同时探讨了压力衰竭后,地层压实对储层渗透率的影响;并结合室内试验,对油藏产能进行了分析。结果表明:随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小;同时地层渗透率下降,油藏产能降低,这符合油田的实际情况。考虑应力路径系数研究压力衰竭对临界生产压差的影响,与过去未考虑该因素时得出的结论相比存在差异。研究结果可以为压力衰竭油气田的出砂预测及完井设计提供参考。

采油过程中压力衰减对临界生产压差的影响研究

随着油田的开采,储层段的地层压力逐渐降低,若保持生产压差不变,必然会导致油井出砂,为了防止油井出砂而影响油田的产量,研究压力衰减对临界生产压差的影响就显得尤为重要。以岩石力学中岩石的破坏准则为基础,分析了影响临界生产压差的主要因素,建立了压力衰减后的临界生产压差计算模型,并结合油田的实例,计算了原始地层压力下的临界生产压差与压力衰减后的临界生产压差并绘制图表进行对比,从计算结果中可以看出,随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小,这符合油田的实际情况,从而为油田的实际生产决策提供指导。

以临界生产压差法进行涩北气田出砂预测研究

青海涩北气田出砂严重,由于钻井取心困难,难以通过岩石力学实验获得足够的岩石力学参数进行系统全面的出砂预测,通过测井获得的声波、密度、自然伽马等资料,研究了求取泊松比、弹性模量、内聚强度、内摩擦角等岩石力学参数的经验方法,建立了涩北1号气田气井出砂和控砂预测模型。根据涩北1号气田20口气井开发储层出砂指数、临界生产压差预测结果统计,预测结果与现场观测结果基本吻合,从而为涩北气田出砂预测、合理选择生产压差以及优化配产提出了一种适用的理论研究方法。

川西蓬莱镇组大斜度井井壁稳定性及临界生产压差确定

大斜度井和水平井是四川盆地西部上侏罗统蓬莱镇组主要高产井型。但由于川西地区碎屑岩地层砂泥岩互层频繁,大斜度井和水平井在钻井过程中普遍存在井壁失稳现象。特别是在大斜度井段,井壁失稳造成的掉块、遇阻、卡钻等复杂问题使得划眼及通井频繁,严重影响了钻井时效。为了给调整钻井液密度和控制生产压差等措施提供数据依据,保障钻井及生产安全,利用ANSYS有限元模拟了井眼内部应力分布,分析了井壁失稳的原因。研究结果表明:①35 MPa的等效应力为井壁失稳临界值,即随着深度的增加,钻井液的密度如果不变,当井壁受到的等效应力超过35 MPa时,就会导致井壁失稳;②当大斜度井轨迹平行于最大水平主应力方向时,井壁应力随井斜角增大而变小,当大斜度井轨迹平行于最小水平主应力方向时,井壁应力随井斜角增大而增大;③当大斜度井轨迹在平行最小水平主应力方向时,在相同井斜角条件下,井壁稳定性随生产压差增大逐渐变差。结论认为:在最大井斜角小于等于60°时,生产压差控制在9 MPa以内,井壁能够维持较好的稳定性;在最大井斜角大于60°时,生产压差控制在8 MPa之内,井壁能够维持较好的稳定性。

分支井构型对疏松砂岩油藏临界生产压差的影响

对疏松砂岩稠油油藏,无论采用哪种构型的分支井,主分井筒接合部区域的稳定性都很差。即使生产压差低于1MPa,该处也会发生井壁失稳垮塌,堵塞分支井眼,削弱分支对产能的贡献。因此,必须对接合部地层进行特殊处理,以提高分支井系统整体稳定性,提高生产压差。在正断型地应力场条件下,不考虑主分井筒接合部的影响,主分井筒延伸方向应尽可能沿原地最小水平主应力方向延伸。分支造斜率对接合部地层的破坏程度和破坏区域有明显影响,相同压差下,随分支造斜率增大,主、分井筒接合部塑性破坏深度呈幂函数关系减小;在主、分井筒长度及主、分井筒夹角一定时,采用较大造斜率设计的分支井系统具有更高的井眼稳定性。分支间距是影响分支井系统稳定性的另一个重要因素。当分支处于主井眼同侧时,分支间距大于45m后分支间影响可忽略;当分支处于主井眼异侧时,分支间距大于40m后分支间影响可忽略。在裸眼和主井筒下筛管两种完井方式下,分支接合部破坏深度、出砂波及区域随生产压差增大均呈指数增大。

压力衰竭下疏松砂岩出砂临界生产压差预测方法

海上油气藏多采取衰竭式开发,开发后期储层压力衰竭导致岩石应力状况变化,致使弱胶结疏松砂岩储层严重出砂可能性增加。为了有效做好出砂预测,针对衰竭式开采弱胶结疏松砂岩油气藏,同时考虑储层压力衰竭对地应力影响,基于井壁处岩石应力状态分析,引入岩石骨架破坏Mogi-Coulomb准则,建立出砂临界生产压差CDP模型,给出一种适用于海上储层压力衰竭开采生产井全生产周期出砂预测方法,并结合油田实例,计算并绘制出F-1井全生产周期出砂临界生产压差图版。研究表明,初期出砂临界生产压差较大,随着地层压力逐渐衰减,临界生产压差逐渐降低,至临界储层压力时,由于地层出砂不能生产,需要补充地层能量或者采取防砂措施,预测结果与现场出砂情况相符合,研究成果能为易出砂井配产提供指导意义。

临界生产压差参数求解方法研究

油层出砂不仅导致油井减产、套管损坏,还会造成油井停产,出砂问题已经成为疏松砂岩油藏开发面临的一大难题。依据M ohr-Cou lom b准则,利用弹性和弹塑性理论,建立防止疏松砂岩油藏出砂的临界井底流压模型,可较准确求解地层出砂临界生产压差。针对模型涉及弹性力学参数测试费用昂贵、难以获取等难题,本文提出一套不需测试的参数确定方法。旅大5-2油田应用本方法,得到的临界生产压差与油井实际基本一致,结果符合率高、误差小,该方法具有明显的经济意义和实用价值,可广泛的应用于类似疏松砂岩油藏。

海上稠油热采井出砂临界生产压差研究

为解决稠油热采井静态出砂预测结果与实际偏差较大的难题,基于渤海湾某稠油油藏岩心,研究了不同温度下的岩石力学参数变化规律;综合考虑热应力、地应力和岩心含水饱和度的变化,建立了海上稠油热采井储层动态出砂临界条件的预测方法。研究结果表明,随着温度升高岩石内摩擦角增大,粘聚力降低,单轴抗压强度降低;储层出砂临界生产压差随地层压力的降低呈线性减小趋势,减小梯度为0.63 MPa/MPa。对一个完整的蒸汽吞吐周期,随着时间变化,临界生产压差从静态值2.75 MPa先剧烈下降到0.75 MPa,后缓慢回升至2.03 MPa,最低生产压差位于注热转生产的初始阶段。该研究结果对于稠油热采井出砂预测具有一定的指导意义。

海上油气田临界生产压差确定及影响因素分析

疏松砂岩油气藏在开采过程中出砂会导致油气井产量下降,甚至井停产、报废。针对海上某油田,通过岩心实验,预测临界生产压差,分析整个开采过程中储层出水、压力衰减等因素对临界生产压差的影响,为海上油气田设计合理生产压差和防砂措施提供依据和参考。

基于地质力学模型的X气田防砂临界生产压差预测

X气田多口气井出砂,为最大限度地消减出砂危害,建立气井防砂地质力学模型,预测气井临界生产压差。X气藏为胶结程度较好的砂岩储层,其破坏机理遵从Griffith准则。依据弹性理论,通过近井地带储层岩石应力分析,导出能够避免气井出砂的最大允许井底流压计算公式。利用测井数据,计算储层不同深度的孔隙压力、主地应力,以及储层岩石的抗拉强度等参数,使用临界生产压差计算公式计算储层不同深度的临界生产压差。考察X气田若干口气井的出砂情况,结果表明当气井实际生产压差小于计算出的临界生产压差时,气井没有出砂;当气井实际生产压差大于计算出的临界生产压差时,气井出砂。该防砂临界生产压差预测方法可有效指导X气田气井工作制度的制定,消减气井出砂危害。

异常高压多裂缝油层临界生产压差研究与应用

哈萨克斯坦肯基亚克盐下油藏,上覆3000m巨厚盐膏层,埋藏深(4500m),油层异常高压(80MPa),裂缝发育,易坍塌。2004年新钻的4口裸眼完成井,投产时出现了油层严重垮塌,井下堵塞,油井报废。通过研究,利用测井资料建立了储层地应力剖面,地层强度剖面,确定了单井临界生产压差,优选了完井方式和生产油嘴,有效解决了油层坍塌问题,成功地将一个前苏联认为无法开采的边际油田,高速建成了年产200×104t的高产油田。

底水油藏水平井开发临界生产压差的确定

在底水油藏水平井开发中,生产压差通常会影响到底水的锥进速度,进而影响到油藏采收率。为了实现定量分析,从物质平衡原理和渗流力学理论出发,结合底水油藏程-范临界产量公式,综合考虑多个参数对临界生产压差的影响,推导出底水油藏水平井开发的临界生产压差计算公式。运用此公式对渤海X油田底水油藏水平开井发实况进行了分析,结果显示:底水油藏水平井开发的临界生产压差与油层有效厚度、水平段长度、水平段到油水界面的距离均成正相关关系,而与地层原油黏度、垂向渗透率系数成负相关关系。

气井临界生产压差的确定

油气井出砂是油气开采过程中遇到的主要难题之一,在国内外各油气田生产中都广泛存在出砂问题。如何抑制气井出砂,保证气井的顺利生产,本文从生产压差方面介绍了气井临界生产压差确定的技术方法及工作流程,使用出砂预测软件对中海油某一气田4口气井每个小层临界生产压差进行了计算,计算结果与实际生产情况吻合很好,对该气田的实际生产具有一定的指导作用。

疏松砂岩临界出砂压差的计算方法研究及应用

提高气田开采速度与控制地层出砂之间的矛盾已逐渐成为困扰疏松砂岩气田开发的主要问题之一。准确预测气层出砂的临界生产压差,以此作为气井配产的重要依据之一,对气井测试及开采具有重要的现实意义。对疏松砂岩气田的出砂机理进行了全面分析,利用测井资料计算岩石力学参数,并运用Mohr-Coulomb破坏准则计算气井出砂的临界生产压差。通过对比S气田多口气井实际出砂生产压差与计算的临界出砂生产压差,其符合程度较高,表明该方法合理,对疏松砂岩气田合理生产压差的确定具有指导意义。

渤中25-1南油田不同井型油井合理生产压差研究

渤中25-1南油田D、E平台的水平井、水平分支井和定向井均采用“裸眼+筛管”的方式进行防砂,这种防砂方式要求满足生产压差的精细管理与产能最大化之间的平衡。根据渤中25-1南油田实际情况,应用岩石力学方法确定了不同井型油井的临界生产压差、临界出砂半径;通过建立实际油藏数值模型,进行了不同井型油井累计产油量与生产压差关系的模拟计算分析,表明在相对较小的生产压差下生产可以获得较好的开发效果。综合分析评价井测试、岩石力学计算、数值模拟计算分析结果及防砂前后油井生产压差的差异,并结合相近油田开发经验,提出了渤中25-1南油田油井合理的生产压差界限,这对类似油田的开发有借鉴意义。

旅大5-2油田合理生产压差确定

旅大5-2油田生产层为疏松砂岩,胶结性差、流体携砂能力强,易出砂。科学确定生产压差,实施油井精细化管理,对于确保油井稳产,实现油田产能最大化意义重大。使用岩石力学方法确定旅大5-2油田出砂临界生产压差,结合油藏地饱压差及油井实际生产状况研究结果,提出了旅大5-2油田油井合理生产压差界限。

渤海PL油田合理生产压差研究

PL油田是渤海湾大型复杂河流相常规稠油油藏,储层为疏松砂岩,胶结性差,易出砂,因此确定其合理生产压差对保证开发效果非常重要.通过综合分析地层原油高压物性、油井流入动态曲线、Mohr-Coulomb破坏准则计算的油井出砂临界生产压差及油井实际生产状况等因素,确定了油田合理生产压差界限为3.0～5.0 MPa.