基于防砂模拟试验装置的砾石充填防砂参数优化设计研究

渤海湾油井防砂主要以砾石充填防砂为主,为了进一步提高其挡砂效果,同时提高单井产能,基于渤海湾地区储层特性的统计结果,利用防砂模拟试验装置,针对砾石充填防砂进行了效果评价。试验结果表明:1在进行砾石充填粒度参数设计时,可将D50适当放大到(6~7.5)d50,产能相对Saucier挡砂理论提高了10%,且能够有效防砂;2砾石充填最优充填厚度为30~35mm,继续提高砾石充填厚度对产量的贡献较小。在进行防砂设计时,同时考虑防砂参数和充填厚度的影响,在其产能上可以得到进一步提高。     

海上弱固结砂岩储层膨胀注水工艺研究

针对我国渤海弱固结砂岩油田注水井近井污染问题,提出膨胀注水解堵工艺技术,考虑随距井筒距离变化的污染程度,结合流固耦合效应,编写ABAQUS子程序,建立有限元分析模型,模拟渤海油田某注水井膨胀注水解堵效果。结果表明,在一定污染程度下,存在一个可达到解堵目的的最小注入速度,并在此基础上,建立渤海弱固结砂岩储层膨胀注水图版。结合实际,提出配套阶梯式膨胀注水工艺,增强现场运用的安全性和灵活性。     

海上中等强度砂岩出砂预测研究

针对中等强度砂岩岩石力学特性,采用岩石应力场与流体渗流场相耦合的方法建立了出砂预测模型,对生产过程中井壁岩石塑性区的扩展进行模拟,对出砂临界生产压差进行了计算。结果表明,非均匀地应力条件下塑性区最先在最小地应力方向出现,随着井底流压的降低,塑性逐渐扩展,并最终呈现椭圆状。由于塑性的影响井周应力发生变化,切向应力降低严重,井壁上的切向应力降为最小。井壁岩石的等效塑性应变超过0.0045,此时井壁岩石会发生大规模的脱落,造成严重出砂。实际生产表明,井底流压13MPa时,井口无出砂,计算结果与现场监测结果一致,较好地指导了现场完井防砂的选择。     

海上LF油田水平井生产过程中井壁稳定性问题研究

随着海上油气田的进一步开发,海上已经针对低渗透油气田进行了开采,目前海上LF等多个低渗透油气田已经进行开发,这些区块储层砂岩岩石强度属于中-高强度,其生产过程中的井壁稳定问题直接影响着完井方式及后期的开发方式。针对海上LF中高强度砂岩油田水平井生产过程中的井壁问题展开研究,通过数值模拟的方法,利用等效塑性应变理论,对水平井在生产过程中影响井壁稳定的因素(生产压差、地层出水、地层压力衰减)进行研究。研究结果也表明,水平井井眼沿最小主应力方向时,且在纯砂岩地层中时可以采用裸眼完井,与油田实际生产的情况相符,从而验证了该方法的可行性。研究结果可对油田进行完井方法优选以及后期作业提供指导。     

海上疏松砂岩防砂方式优选及决策方法研究

随着海上疏松砂岩防砂方式选择研究的不断深入,现有防砂方式选择方法仍未考虑储层黏土矿物、不同类型筛管的堵塞程度及防砂后的产能等影响因素,并且传统的防砂方式选择二维图难以同时考虑多个影响因素,因此容易导致设计过程中防砂方式选择不合理。针对上述问题,在充分结合海上疏松砂岩防砂方式多年研究积累成果的基础上,提出一种新方法。该方法利用全尺寸的出砂模拟装置进行试验,确定出了出砂的主要影响因素及其分界控制点,最终在综合考虑D50、细颗粒体积分数、分选系数、非均匀系数和蒙脱石绝对体积分数等多个因素情况下绘制了防砂方式选择雷达图版,经过多个目标油田的实际验证,表明该方法可针对海上疏松砂岩方便、快捷地选择出合理的防砂方式,为精细化防砂以及降本增效奠定了理论基础。     

中东地区碳酸盐岩地层水平井完井方式优化

国内外部分碳酸盐岩油气藏在后期开采和增产措施作业过程中,陆续出现井壁坍塌的状况,严重影响产能和作业进度。以中东地区碳酸盐岩地层为例,研究了储层的各项物性参数,将理论研究与室内试验相结合,优选出了针对碳酸盐岩层的单轴抗压强度计算模型。首次运用ANSYS有限元分析软件,对不同生产压差及不同酸化程度的裸眼井壁稳定性进行了模拟,研究表明水平井在开采过程中裸眼井壁失稳的可能性较大;实施酸化作业后,井眼扩大率明显增大,发生崩落甚至垮塌的可能性进一步增大,推荐裸眼下入打孔管支撑井壁的完井方式。     

海上稠油井电潜泵耗电量动态预测模型及应用

电潜泵在现场已得到广泛应用,有效地提高了采油效率。但电潜泵在运行过程中,由于电泵机组与油井生产参数匹配不合理,经常出现泵偏离高效区、不能在理想工况下工作的情况,对电潜泵耗电量预测带来了困难。因此,分析电潜泵耗电量的影响因素对电潜泵井优化设计和油田的节能降耗具有重要意义。根据现场实际生产数据和原油物性资料,分析电潜泵系统效率、产液量、流压和含水率等因素与电潜泵耗电量的关系,建立了一种考虑多影响因素的电潜泵耗电量动态预测模型。应用该模型对海上稠油井电潜泵耗电量进行预测,并与现场实际计量的电潜泵耗电量以及软件计算结果进行对比。结果表明,电潜泵耗电量动态预测模型考虑因素全面、应用方便、结果可靠,能够实时地计算电潜泵在运行过程中的耗电量,为电潜泵井的高效生产及生产管理措施优化等提供数据支持,可应用于海上稠油井电潜泵耗电量预测及新开发油田的快速评价。