高压挤压防砂充填带形态仿真模拟

出砂是疏松砂岩油藏开采中经常遇到的难题之一,目前最普遍采用的防砂方法是高压挤压砾石充填防砂技术,但由于对高压挤压后的充填带形态认识不清,导致工艺技术和施工参数不甚合理。文章以离散元理论为基础,利用两维颗粒流模拟软件PFC2D,针对疏松砂岩油藏,按照胶结强度弱、中、强三种情况分别选择三口井进行数值模拟。模拟结果显示,胶结强度不同的地层在高压挤压后,其充填带形态差别较大。胶结较强的疏松砂岩地层,高压挤压后充填带的形态接近于低渗油藏,胶结弱的疏松砂岩地层,高压挤压后井眼周围岩层被压散,沿最大主应力方向地层会出现数条裂缝,按常规模型计算将带来较大的计算偏差。     

近井地带高压挤压问题的解析解

针对高压砾石充填后近井地带形态认识不清以及现有压裂充填数学模型中没有考虑井底岩层压实的情况,根据摩尔-库仑准则和平面应变轴对称问题的基本理论,推导得出了疏松砂岩高压挤压时近井地带的应力、应变和位移等参数与压实区半径的关系,并通过算例分析了疏松砂岩岩体的内摩擦角、杨氏模量等参数对高压挤压结果的影响.研究结果表明,在相同泵压下,岩体的内摩擦角、塑性平均体积应变对高压挤压结果影响较大,而杨氏模量的影响较小.     

高压挤注条件下水平井管外地层破坏模式及其判别方法

针对疏松砂岩油气藏水平井,提出高压挤注条件下管外地层岩石的两种破坏充填模式,即裂缝开裂破坏充填和塑性挤压破坏充填,重点研究塑性挤压破坏充填的过程及机制。基于水平井近井地应力分布模型以及岩石强度条件,建立套管外地层岩石破坏模式的判别方法,计算两种破坏模式的水平井临界井底压力剖面并判断第一破坏点位置。结果表明:地层岩石的破坏模式取决于水平井近井地应力分布、岩石强度以及施工条件;随井底施工压力升高,水平井井壁上径向应力首先达到岩石抗压强度时,地层发生塑性挤压破坏;当井壁上切向应力首先达到岩石的抗拉强度时,地层岩石发生裂缝开裂破坏;随井底压力升高,胶结强度较好的砂岩,一般首先达到裂缝开裂条件,对于胶结较差的疏松砂岩,一般更容易首先达到塑性挤压破坏条件,地层岩石发生塑性挤压破坏然后被砾石充填;由于沿水平井井身轨迹地应力及岩石参数的非均质性,两种破坏模式的临界井底压力也表现出明显的非均匀性。     

疏松砂岩油藏水平井管外地层塑性挤压充填模拟

针对水平井管外地层砾石充填问题,将水平井近井地层分为弹性区、压实区和填充区,根据Mohr-Coulomb准则以及平面应变轴对称问题的基本理论,建立疏松砂岩地层高压挤注条件下的水平井管外地层塑性挤压充填模拟数学模型。模拟分析结果表明:由于沿水平井井身轨迹的岩石力学参数及地应力的非均质性,管外地层塑性挤压充填剖面也表现出较强的非均匀性;岩石强度相对较低的井段,最终挤压破坏的半径相对较大;井底施工压力较高时,水平段管外塑性挤压破坏程度沿井身轨迹的变化差异比低施工压力时更加明显;随着井底压力增高,泊松比对充填扩张率的影响可以忽略,岩石内摩擦角、内聚力和弹性模量对充填扩张率影响均较大。     

高压砾石充填防砂工艺参数优化设计方法研究

高压砾石充填防砂施工过程中砾石尺寸、携砂比、充填排量、携砂液黏度、筛管参数等是影响施工成败和防砂效果的主要因素.讨论了地层砂侵入砾石层的特性以及砾石层压降计算方法,用以评价其挡砂效果和对产能的影响;建立了砾石尺寸综合评价方法,用以优选最佳砾石尺寸;以水平射孔孔眼中砾石颗粒不发生沉积堵塞为目标,建立了给定携砂比、携砂液黏度条件下的最小临界排量计算方法,用以对施工参数进行组合优化设计;最后研究了绕丝筛管尺寸和管柱结构的设计.给出了一套高压砾石充填施工参数优化设计方法,用该方法对涩北气田涩49井进行了高压充填设计,施工后防砂效果较好,产能降低率11.6%,目前稳产在(4.7～5.0)×104m3/d.     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺,主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法.砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素.通过砾石层孔喉结构计算机模拟,以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石,研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法,提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法.对涩北某气井进行了高压砾石充填设计,施工后防砂效果较好.     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺，主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法。砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素。通过砾石层孔喉结构计算机模拟，以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石，研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法，提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法。对涩北某气井进行了高压砾石充填设计，施工后防砂效果较好。     

基于有限元法的高压挤压砾石充填数值模拟

从疏松砂岩的岩石特性以及施工工艺角度分析了影响高压挤压砾石充填效果的各种可能因素。在此基础上，采用有限元分析软件针对射孔井进行了数值模拟，模拟结果显示射孔沿着最大水平主应力方向，有助于裂缝的产生。在数值模拟的基础上分析了高压挤压过程中疏松砂岩的启裂机理，认为压密砂层的破裂压力即为高压挤压砾石充填的启裂压力，其裂缝形态，直接影响着近井地带的裂缝形态。     

疏松砂岩油藏砾石充填防砂参数优化技术研究

一般地,疏松砂岩油藏成岩性差,泥质含量高,出砂严重,筛管砾石充填防砂是维持油田开发生产的主要工艺。地层出砂粒径发生变化后,生产过程中地层砂进入充填砾石层产生了互混,使油井产液量逐渐下降。在研究地层出砂粒径分布的基础上,在套管外地层亏空处充填砾石粒度中值突破传统的5—6倍地层砂粒度中值的常规做法,以实验为基础,选择了3—4倍地层砂粒度中值的充填砾石,可降低砂砾互混的概率。结合分级充填技术,在现场应用中取得了很好的效果。     

水平井泡沫携砾石充填数值模拟

在进行疏松砂岩水平井砾石充填完井过程中,以往均采用牛顿流体作为携砂液。泡沫流体作为非牛顿流体,比牛顿流体具有更好的携带性能,并且具有低滤失性。针对水平井砾石充填作业发生提前堵塞和携砂液进入地层问题,借鉴水平管流的固液两相流动机制,建立水平井泡沫携砾石充填两层数学模型,并且对泡沫在水平井中流动的摩阻系数进行讨论。对偏心率、砾石直径、砾石密度及泡沫干度对砾石充填效果的影响进行计算分析,并以充填效率、砂床高度及综合评价指标表征充填效果。结果表明:随偏心率增大,充填评价指标趋于增加,但增加的幅度较小;随砾石直径、砾石密度及泡沫干度的增加,充填指标趋于降低;泡沫作为携砂液进行砾石充填比牛顿流体具有更好的充填效果。     

鄂北塔巴庙区块地层特征与可钻性探讨

通过对塔巴庙区块从第四纪到奥陶纪地层岩性、测井、PDC钻头在本区的可钻性以及本区气层特点等因素的分析,指出塔巴庙区块中生代地层成岩性差,PDC钻井速度快,泥岩易造浆,但要注意延长组下段较疏松砂岩中含砾对PDC钻头牙齿不利;上古生代地层成岩性较好,砂岩胶结致密,钻井时注意选择钻井参数,使用牙齿较小的钻头为宜.     

疏松砂岩储层敏感性评价方法

疏松砂岩胶结差,不能钻取柱状岩心,因此无法用常规储层敏感性评价方法进行评价。建立疏松砂岩敏感性评价方法即气体流速法和回收法,利用气体流速法测定岩心的速敏指数,通过流体动能定理,推导气测法测定岩心速敏的临界流速计算方法。给出利用回收法测定储层的水敏、盐敏、碱敏和酸敏特性的计算方法和敏感指数划分原则。结果表明:回收法适合于测定岩心的水敏、盐敏、碱敏和酸敏特性,适合于疏松和/或未胶结砂岩储层的敏感性测定;研究方法操作简便、理论依据充分、数据结果可靠。     

测井约束反演在泌阳凹陷下切谷储层预测中的应用

以泌阳凹陷为例 ,在层序地层学研究的基础上 ,应用测井约束反演方法进行了下切谷精细解释和储层预测。首先 ,利用测井约束反演方法进一步确定该区下切谷的存在 ,并在多井约束条件下从反演三维数据体中精细解释了下切谷的分布范围、发育规模和内部充填序列 ,对该区下切谷的形成和充填过程进行了解释。在此基础上 ,提出了泌阳凹陷下切谷充填过程为“顺源堆积”的新结论。同时针对下切谷内隐蔽圈闭的形成条件 ,选取透镜砂体、上倾尖灭砂体和上倾方向被断层遮挡的砂体为该区有利砂体 ,进而对 14个有利砂体的展布、组合规律及隐蔽圈闭的类型、规模及位置进行了预测 ,为该区隐蔽圈闭预测和井位部署提供了重要的技术依据。     

基于流固耦合理论的疏松砂岩地层稳定性评价

疏松砂岩油藏开发过程中,井眼形成、各种高强度开采措施的应用极易导致近井壁区域地层发生应力扰动、产生膨胀/压实变形,造成油井出砂,严重时井壁坍塌破坏,影响油井生产.应用连续介质力学理论,综合考虑流体渗流、储层变形、破坏等因素,建立了流固耦合形式的地层稳定性评价模型,采用有限元数值模拟技术定量分析开发过程中近井壁区域储层变形、有效应力变化及相应渗透性能变化.结果表明:井眼曲率、生产压差对地层稳定有显著影响,生产过程中可根据储集层岩性确定临界生产压差,在保持地层稳定的基础上提高产能.     

乐安油田草4块Es4稠油油藏测井解释模型研究

研究区目的层段沙四段（Es₄）位处盆地边缘,地层埋藏浅（1000m左右）,储层疏松,油稠,岩石结构复杂,非均质性强、层间差异明显,测井资料解释难度较大。以取芯井分析化验、试油、试采和生产动态资料为基础,分别研究含砾砂岩、粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、含砾泥质砂岩、泥质粉砂岩储层岩石的岩性、物性、电性及含油性之间的关系,分层段建立储层孔隙度、渗透率、含油饱和度测井解释模型。应用解释模型对研究区51口井进行了二次解释,结果表明,该解释模型具有较高的精度,为地质建模和剩余油挖潜研究提供了可靠的储层参数。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题,研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响,研究中利用正反向流动实验方法,研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征;并利用储层矿物的水热反应实验,分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明,注蒸汽过程中,稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留,使储层非均质性进一步加剧;同时,高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化,从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

致密砂岩裂缝填充识别及其测井响应特征——以鄂尔多斯盆地镇泾油田延长组为例

裂缝是否存在矿物填充对致密砂岩储层评价与开发有重要影响,准确识别裂缝的填充情况有助于更好的评价和开发致密砂岩储层。通过岩心观察和成像测井分析总结裂缝的产状、填充矿物和填充程度;针对研究区主要岩性细砂岩和粉砂岩中主要发育方解石填充裂缝的情况,选取裂缝敏感的测井参数,通过交会图分析和正态分布分析,总结了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应特征,对比了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应差异。结果显示,感应测井对裂缝有填充和未填充响应有明显差异,孔隙度测井系列对裂缝有填充和未填充有一定的响应差异,岩性测井系列响应差异最不明显。通过提取裂缝敏感参数,构建曲线变化幅度参数（FIA）和曲线变化率参数(FIR),进而构建裂缝有未填充的综合指数（FFA）识别方法。将响应特征和识别方法应用于研究区2口井,结果表明该方法对裂缝有未填充的综合识别率达76%。该响应特征和识别方法可为致密砂岩裂缝填充评价提供新思路,完善裂缝致密砂岩储层的评价方法。     

自来屯油田储层含油性测井综合评价

河北沧县自来屯油田储层主要为细砂岩、粉细砂岩,粒度细,泥质含量高,以阿尔奇公式为基础的电阻率测井解释结果与储层实际含油性差别较大.作者以岩心资料、试油试采资料为基础,运用回归分析方法,建立了储层含油性与测井参数之间的统计关系,作为测井解释综合评价储层含油性的解释模型,取得了符合该区储层含油性情况的实际结果.     

软土地基中桩基施工时的挤压力影响

通过分析实测资料 ,对桩基施工过程中对土的挤压力进行了研究 .讨论了桩端处土压力随桩体贯入深度的变化及其最大影响半径 ,并与理论解进行了对比 .对施工流程的影响进行了探讨 .提出群桩施工过程中的土压力有其最大值和稳定值 ,并从理论上作了说明 .结合孔隙水压力的资料 ,可为桩基施工的影响作进一步的有效应力分析 .