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稠油油藏出砂机理-影响因素及防砂技术对策-基于辽河油田稠油油藏防砂实践

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稠油油藏出砂机理-影响因素及防砂技术对策-基于辽河油田稠油油藏防砂实践

第 18 卷 第 5 期2006 年 10 月 中 国 海 上 油 气18 52006 第 一 作 者 简 介 金 祥 纯 ,男 ,工 程 师 ,1993 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 ,现 从 事 油 藏 勘 探 开 发 工 作 。 地 址 辽 宁 省 盘 锦 市 兴 隆 台 区 辽 河 油 田 公 司南 海 项 目 部 邮 编 124010 。 电 话 0427 - 7298933。 163. 油 油 藏 出 砂 机 理 、 影 响 因 素 及 防 砂 技 术 对 策 基 于 辽 河 油 田 稠 油 油 藏 防 砂 实 践金 祥 纯 1 ,2 张 庆 龙 1 高 世 臣 311 南 京 大 学 ; 21 中 国 石 油 辽 河 油 田 公 司 ; 31 中 国 地 质 大 学 北 京 摘 要 以 辽 河 油 田 不 同 类 型 稠 油 油 藏 的 动 、 静 态 资 料 为 基 础 ,从 多 孔 介 质 中 流 体 渗 流 理 论 、 应 力分 析 及 储 层 微 观 特 征 等 方 面 入 手 ,结 合 油 层 出 砂 规 律 ,对 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 及 影 响 出 砂 程 度 的 主 要因 素 进 行 了 分 析 ,提 出 了 稠 油 油 藏 防 砂 技 术 对 策 。关 键 词 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 影 响 因 素 防 砂 技 术 对 策 辽 河 油 田辽 河 油 田 本 文 中 指 辽 河 油 区 已 发 现 油 藏 中 有许 多 是 稠 油 油 藏 ,截 至 2003 年 底 ,已 累 计 探 明 稠 油地 质 储 量 102 669 104 t ,占 全 部 探 明 石 油 地 质 储 量的 461 3 ,年 产 稠 油 达 800 104 t 。 辽 河 油 田 已 投入 开 发 的 30 个 稠 油 区 块 油 层 都 不 同 程 度 出 砂 ,其 中比 较 严 重 的 区 块 有 12 个 ,油 层 出 砂 已 成 为 制 约 区 内稠 油 油 藏 开 发 效 果 的 主 要 因 素 之 一 。 关 于 稠 油 油 藏出 砂 机 理 及 影 响 因 素 ,国 内 外 众 多 学 者 从 不 同 角 度进 行 了 分 析 与 研 究 [ 1 ,在 地 层 强 度 、 应 力 条 件 变 化 、生 产 压 差 等 对 出 砂 的 影 响 方 面 取 得 了 一 定 的 认 识 ,但 对 于 岩 石 粒 度 、 物 性 等 与 出 砂 的 关 系 尚 需 进 一 步探 讨 。 本 文 基 于 辽 河 油 田 稠 油 油 藏 防 砂 实 践 ,着 重分 析 了 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 及 影 响 因 素 ,结 合 各 种 防砂 工 艺 现 场 应 用 效 果 ,针 对 不 同 类 型 油 藏 提 出 了 相应 的 防 砂 技 术 对 策 。1 油 层 出 砂 规 律油 藏 开 发 过 程 中 的 动 、 静 态 资 料 统 计 结 果 表 明 ,辽 河 油 田 稠 油 油 藏 油 层 出 砂 规 律 主 要 表 现 为 1 油 层 出 砂 时 间 主 要 集 中 在 蒸 汽 吞 吐 的 第1~ 3 周 期 ,并 且 随 着 吞 吐 周 期 的 增 加 ,油 层 的 出 砂程 度 呈 减 弱 的 趋 势 。 如 图 1 所 示 ,杜 229 块 在 蒸 汽吞 吐 投 产 初 期 ,油 井 普 遍 不 同 程 度 出 砂 ,原 油 中 的 含砂 量 较 高 ,导 致 油 井 砂 卡 频 繁 ,其 中 第 1~ 3 周 期 的出 砂 井 次 占 统 计 出 砂 井 次 的 8 81 1 ;第 3周 期 之图 1 杜 229 块 不 同 吞 吐 周 期 出 砂 井 次 统 计 图后 ,受 井 筒 周 围 砂 拱 对 油 层 出 砂 的 抑 制 作 用 的 影 响 ,出 砂 井 次 逐 渐 减 少 ,仅 占 统 计 出 砂 井 次 的 111 9 。2 在 每 个 吞 吐 周 期 内 ,油 井 的 出 砂 规 律 均 表现 为 弱 强 弱 的 趋 势 。 受 蒸 汽 驱 油 作 用 的 影 响 ,油 井 注 汽 之 后 ,在 井 筒 周 围 常 形 成 一 定 范 围 的 高 含水 带 。 下 泵 转 抽 后 ,初 期 含 水 可 达 90 ,此 时 油 井一 般 很 少 出 砂 ;随 着 排 水 期 结 束 ,含 水 率 逐 渐 下 降 ,油 层 开 始 大 量 出 砂 ,往 往 造 成 油 井 的 断 、 卡 或 砂 埋 油层 。 在 周 期 生 产 末 期 ,油 层 的 供 液 能 力 下 降 ,产 量 降低 ,当 油 井 的 日 产 液 量 低 于 7~ 8 d 时 ,油 层 出 砂程 度 减 弱 ,油 井 可 以 正 常 生 产 。3 出 砂 层 位 多 位 于 厚 层 块 状 水 下 分 流 河 道 砂体 的 上 部 ,其 次 为 前 缘 席 状 砂 体 及 河 口 坝 砂 体 的 中下 部 ,岩 性 以 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 及 不 等 粒 砂 岩 为 主 ,结构 疏 松 ,孔 隙 度 多 大 于 30 ,占 统 计 出 砂 层 数 的631 2 。 油 井 在 生 产 过 程 中 主 要 出 细 砂 及 粉 砂 ,占井 口 砂 样 的 80 以 上 图 2 。 第 18 卷 第 5 期 金 祥 纯 等 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 、 影 响 因 素 及 防 砂 技 术 对 策 321 图 2 杜 229 块 地 层 砂 与 井 口 砂 样 粒 度 分 布 对 比 图2 油 层 出 砂 机 理1 地 层 坍 塌 、 剥 落 造 成 油 层 出 砂辽 河 油 田 稠 油 区 块 的 完 井 方 式 以 射 孔 完 井 为主 ,射 孔 弹 穿 深 01 6~ 11 2 m ,平 均 射 开 油 层 厚 度 25m ,受 弹 孔 控 制 的 地 层 体 积 达 28~ 113 油 层 在射 孔 前 处 于 应 力 平 衡 状 态 ,射 孔 后 这 种 平 衡 状 态 被打 破 ,导 致 弹 孔 周 围 地 层 应 力 集 中 ,并 形 成 一 定 厚 度的 塑 变 区 ;当 这 种 塑 性 变 形 超 过 岩 石 的 极 限 塑 性 应变 值 时 ,弹 孔 周 缘 的 骨 架 砂 粒 便 会 剥 落 、 坍 塌 ,造 成油 层 出 砂 。 受 此 影 响 ,辽 河 油 田 稠 油 区 块 蒸 汽 吞 吐时 的 注 汽 压 力 明 显 高 于 其 它 生 产 井 ,下 泵 投 产 后 即出 砂 ,严 重 时 注 不 进 蒸 汽 ,往 往 需 要 进 行 二 次 射 孔 。例 如 , 邻 近 层 , 1998 年 6 月 投 产 ,射 孔 井 段 986~ 1 037 m ,投 产 后 因 注 汽 压 力 过 高 导致 注 气 失 败 ,后 注 灰 上 返 ;作 业 时 冲 砂 01 57 砂样 以 细 砾 为 主 ,远 远 大 于 储 层 的 孔 喉 直 径 ,不 可 能 通过 孔 喉 网 络 在 储 层 中 “ 流 动 ” 。 分 析 认 为 ,造 成 该 井注 汽 失 败 主 要 是 弹 孔 附 近 岩 石 的 塑 性 变 形 超 过 了 极限 塑 性 应 变 值 ,弹 孔 周 缘 地 层 坍 塌 、 剥 落 导 致 油 层 出砂 所 致 。2 拉 伸 破 坏 导 致 油 层 出 砂拉 伸 破 坏 是 指 当 外 界 的 拉 张 应 力 超 过 岩 石 的 抗张 强 度 时 ,岩 石 发 生 塑 性 变 形 或 破 裂 的 现 象 。 稠 油油 藏 普 遍 具 有 中 高 渗 、 大 孔 喉 、 胶 结 差 、 结 构 疏 松 的特 点 。 在 热 采 过 程 中 ,由 于 高 温 高 压 蒸 汽 的 压 裂 、 溶蚀 、 水 化 膨 胀 等 作 用 ,进 一 步 降 低 了 储 层 的 岩 石 强度 ,当 流 体 对 岩 石 的 冲 刷 力 与 拖 拽 力 超 过 岩 石 的 抗拉 强 度 时 ,颗 粒 便 会 从 骨 架 中 剥 离 下 来 ,呈 游 离 相 悬浮 于 原 油 当 中 图 3 ,并 随 之 一 起 运 移 至 井 底 ,导 致油 层 出 砂 。 随 着 颗 粒 不 断 剥 离 ,在 靠 近 弹 孔 部 位 常常 形 成 与 之 垂 直 或 斜 交 的 “ 蚯 蚓 洞 ” 。 拉 伸 破 坏 和 流体 的 粘 度 与 渗 流 速 度 有 关 ,原 油 粘 度 越 高 、 渗 流 速 度越 大 ,对 砂 粒 的 冲 刷 力 与 拖 拽 力 越 强 ,拉 伸 破 坏 越 严重 。 在 低 流 速 条 件 下 ,砂 粒 可 在 弹 孔 端 部 及 部 分 “ 蚯图 3 储 层 拉 伸 破 坏 示 意 图蚓 洞 ” 中 发 生 於 塞 而 形 成 砂 拱 ,一 定 程 度 上 可 以 缓 解地 层 出 砂 强 度 ;而 在 高 流 速 条 件 下 ,会 对 先 前 形 成 的砂 拱 造 成 破 坏 甚 至 不 能 形 成 砂 拱 ,导 致 地 层 大 量 出砂 。 例 如 杜 229 块 ,该 井 第 1 周 期 开 始 平稳 注 汽 时 的 注 汽 压 力 为 161 2 注 汽 干 度 为75 ,期 间 因 锅 炉 故 障 等 原 因 停 炉 两 次 ,排 除 故 障 后再 次 启 炉 注 汽 时 的 注 汽 压 力 升 至 17 注 汽 干 度降 至 50 而 无 法 正 常 注 汽 ,经 作 业 冲 砂 砂 柱 83 m后 恢 复 正 常 。 分 析 认 为 ,地 层 流 体 在 近 井 筒 地 带 巨大 压 差 作 用 下 高 速 流 向 井 筒 ,流 动 过 程 中 对 储 层 造成 拉 伸 破 坏 是 导 致 该 井 油 层 严 重 出 砂 的 主 要 原 因 。3 剪 切 破 坏 造 成 油 层 出 砂剪 切 破 坏 是 指 当 岩 石 承 受 的 剪 应 力 超 过 其 自 身的 抗 剪 强 度 时 ,内 部 发 生 剪 切 而 形 成 一 系 列 破 裂 面的 现 象 。 在 原 始 状 态 下 ,地 层 内 部 的 应 力 场 基 本 上处 于 平 衡 状 态 ;油 藏 投 入 开 发 之 后 ,随 着 原 油 采 出 程度 增 大 ,地 层 压 力 逐 渐 下 降 ,对 上 覆 地 层 压 力 的 平 衡作 用 减 小 ,部 分 上 覆 地 层 压 力 转 移 到 岩 石 颗 粒 上 ,增加 了 颗 粒 之 间 的 压 应 力 ,并 可 分 解 出 呈 一 定 夹 角 的两 组 剪 应 力 σ J 1 与 σ J 2 图 4 。 随 着 纵 向 上 有 效 压 应力 的 增 高 ,剪 应 力 值 相 应 增 大 ,当 超 过 岩 石 的 抗 剪 切强 度 时 ,骨 架 颗 粒 间 的 稳 定 状 态 被 打 破 ,常 沿 着 剪 应力 的 方 向 发 生 颗 粒 错 动 而 形 成 大 量 的 微 破 裂 面 ,从而 降 低 了 岩 石 强 度 ,导 致 大 量 颗 粒 从 岩 石 骨 架 上 脱落 ,随 流 体 运 移 至 井 筒 内 ,造 成 油 井 大 量 出 砂 。 例如 ,锦 45块 目 前 已 进 入 开 发 中 后 期 ,原 始 地 层 压 力图 4 储 层 剪 切 破 坏 示 意 图322 中 国 海 上 油 气 2006 年 下 降 幅 度 较 大 ,对 储 层 的 剪 切 破 坏 非 常 明 显 ,尤 其 是近 年 来 加 密 新 井 出 砂 严 重 ,个 别 井 出 砂 程 度 已 超 过其 投 入 开 发 初 期 的 出 砂 水 平 。 该 区 块 取 心 井 的 物 性夹 层 中 可 以 见 到 剪 切 成 因 的 微 裂 缝 ,分 析 认 为 这 是造 成 油 层 严 重 出 砂 的 主 要 原 因 。3 油 层 出 砂 程 度 主 要 影 响 因 素1 储 层 岩 石 类 型稠 油 油 藏 储 层 的 沉 积 成 因 类 型 多 样 ,岩 石 的 粒度 分 布 比 较 复 杂 。 从 杜 229 块 地 层 砂 与 井 口 砂 样 粒度 分 布 的 对 比 结 果 图 2 来 看 ,细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑对 油 层 出 砂 影 响 最 大 ,而 中 砂 级 以 上 碎 屑 对 油 层 出砂 影 响 较 小 ,后 者 的 出 砂 量 仅 占 井 口 砂 样 的 81 3 ,因 此 确 定 地 层 中 细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑 与 油 层 出 砂 之 间的 关 系 是 研 究 岩 性 对 油 层 出 砂 影 响 程 度 的 关 键 。 一般 说 来 ,随 着 地 层 中 细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑 含 量 增 高 ,岩性 变 细 ,声 波 时 差 值 相 应 增 大 细 砂 岩 及 粉 砂 岩 的 声波 时 差 值 多 大 于 400μ s/ m 。 从 杜 229 块 油 井 日 出砂 量 与 油 层 声 波 时 差 关 系 图 图 5 可 以 看 出 ,声 波时 差 值 越 大 ,油 层 越 容 易 出 砂 ;而 声 波 时 差 值 越 大 ,表 明 岩 性 越 细 ,细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑 含 量 越 高 。 因 此 ,根 据 储 层 的 粒 度 分 布 特 征 ,可 以 对 油 藏 的 出 砂 趋 势图 5 杜 229 块 油 井 日 出 砂 量 与 油 层 声 波 时 差 关 系 图进 行 有 效 预 测 。表 1 列 举 了 辽 河 油 田 9 个 典 型 稠 油 区 块 油 藏 的粒 度 、 物 性 与 流 体 性 质 参 数 及 依 据 当 前 普 遍 应 用 的出 砂 指 数 分 类 法 [ 5 ]对 各 油 藏 出 砂 程 度 进 行 分 类 的 结果 。 从 表 1 中 可 以 看 出 ,储 层 粒 度 分 布 参 数 与 油 藏出 砂 程 度 之 间 的 相 关 性 最 大 ,当 储 层 粒 度 中 值 小 于01 3 细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑 含 量 大 于 50 时 ,油 层严 重 出 砂 图 6 ;当 储 层 粒 度 中 值 为 01 3~ 01 5 细 砂 及 粉 砂 级 碎 屑 含 量 为 25 ~ 50 时 ,油 层 中 等程 度 出 砂 ;当 储 层 粒 度 中 值 大 于 01 5 细 砂 及 粉砂 级 碎 屑 含 量 小 于 25 时 ,油 层 出 砂 程 度 弱 或 不 出砂 图 7 。2 储 层 沉 积 相 带稠 油 油 藏 储 层 的 沉 积 体 系 类 型 以 河 流 、 三 角 洲 、扇 三 角 洲 及 水 下 重 力 流 沉 积 为 主 ,可 以 划 分 出 河 道 、天 然 堤 、 水 下 分 流 河 道 、 辫 状 水 道 、 分 流 间 及 前 缘 薄层 砂 、 河 口 砂 坝 等 沉 积 微 相 。 由 于 储 层 岩 石 相 的 空间 分 布 主 要 受 沉 积 相 控 制 ,因 此 储 层 沉 积 微 相 带 对油 层 出 砂 具 有 一 定 的 控 制 作 用 。 据 辽 河 油 田 稠 油 油藏 出 砂 特 点 及 其 与 沉 积 相 带 关 系 分 析 结 果 ,位 于 河道 侧 缘 、 分 流 间 及 前 缘 薄 层 砂 、 河 口 砂 坝 微 相 砂 体 中下 部 的 油 层 ,多 为 细 、 粉 砂 岩 ,油 层 容 易 出 砂 ;而 位 于辫 状 水 道 与 水 下 分 流 河 道 等 微 相 主 体 部 位 的 油 层 ,岩 石 粒 径 粗 ,油 层 投 产 后 一 般 不 出 砂 。3 生 产 压 差 及 其 建 立 方 式地 层 中 原 油 流 动 的 渗 流 速 度 公 式 如 下 V K r μ 透 率 ,μ 供 液 边 缘 油 层 压 力 , 底 流 压 , μ 为 地 层 原 油 粘 度 ,表 1 辽 河 油 田 不 同 稠 油 区 块 油 藏 特 征 对 比 表区 块 层 位 油 藏 埋 深m 粒 度 中 值 砂 及 粉 砂级 碎 屑 含 量 孔 隙 度 渗 透 率10 - 3μ 0 ℃ 脱 气原 油 粘 度104 s投 产井 数口 出 砂井 数口 出 砂 指 数出 砂 程 度杜 84 块 2 650~ 850 0145 281 0 2311 1 206 1215 237 57 1153~ 1169 中 等 出 砂洼 59 块 380~ 1 510 0142 311 0 2415 1 462 1818 85 25 1153~ 1170 中 等 出 砂冷 41 块 350~ 1 690 1135 81 0 1811 1 381 614 217 - 2152~ 3141 不 出 砂冷 42 块 750~ 1 790 0154 231 0 2411 1 806 111 219 40 1175~ 1192 弱 出 砂冷 43 块 2 1 260~ 1 400 0148 281 0 2215 454 111 168 45 1141~ 1167 中 等 出 砂冷 43 块 470~ 1 800 0198 61 0 1912 1 310 013 256 - 2135~ 3136 不 出 砂杜 229 块 2 840~ 1 140 0128 531 5 3210 1 320 418 295 241 0192~ 1135 严 重 出 砂洼 60 块 360~ 1 380 0123 531 0 2113 427 1219 13 13 0176~ 1135 严 重 出 砂欢 127 东 2 600~ 900 0118 551 6 3310 824 014 91 91 0183~ 1124 严 重 出 砂 第 18 卷 第 5 期 金 祥 纯 等 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 、 影 响 因 素 及 防 砂 技 术 对 策 323 图 6 杜 229 块 严 重 出 砂 油 层 岩 心图 7 冷 41 块 不 出 砂 油 层 岩 心s ; 液 半 径 ,m ; 筒 半 径 ,m ;V 为 距井 筒 距 离 渗 流 速 度 ,m/ s ; 井 筒 距 离 ,m。从 上 式 可 以 看 出 ,当 其 它 条 件 一 定 时 ,生 产 压 差越 高 ,流 体 的 渗 流 速 度 越 大 ,对 储 层 骨 架 颗 粒 的 冲 击力 与 拖 拽 力 也 越 强 ,生 产 时 容 易 出 砂 。生 产 压 差 的 建 立 方 式 也 影 响 着 油 层 的 出 砂 程度 ,注 汽 过 程 中 频 繁 停 炉 或 放 喷 期 间 压 力 下 降 过 快 ,都 会 造 成 生 产 压 差 建 立 过 快 ,导 致 流 体 的 渗 流 速 度瞬 间 急 剧 增 大 ,激 动 油 层 而 加 剧 油 层 出 砂 。4 储 层 岩 石 物 性稠 油 油 藏 储 层 一 般 处 于 早 成 岩 阶 段 ,因 此 ,机 械压 实 作 用 是 影 响 稠 油 油 藏 储 层 孔 隙 度 演 化 的 主 要 因素 。 孔 隙 度 值 在 一 定 程 度 上 反 映 了 地 层 成 岩 作 用 的强 弱 ,孔 隙 度 值 越 大 ,油 层 出 砂 越 严 重 表 1 。 孔 隙度 值 可 以 作 为 预 测 油 层 出 砂 趋 势 的 一 项 辅 助 指 标 ,但 具 体 应 用 时 必 须 结 合 储 层 粒 度 特 征 参 数 。原 油 在 储 层 中 流 动 时 ,首 先 需 要 克 服 毛 细 管 力等 渗 流 阻 力 [ 6 ] ,储 层 渗 透 率 与 毛 细 管 力 之 间 呈 明 显的 负 相 关 。 因 此 ,当 油 藏 条 件 相 同 时 ,储 层 渗 透 率 越高 ,原 油 渗 流 速 度 越 大 ,对 储 层 的 破 坏 能 力 越 强 。 从杜 229 块 油 井 日 出 砂 量 与 渗 透 率 关 系 图 图 8 可 以看 出 ,随 着 渗 透 率 的 增 加 ,油 井 日 出 砂 量 增 大 ,表 明油 层 出 砂 程 度 加 重 。 另 外 ,热 采 时 高 温 、 高 压 蒸 汽 沿图 8 杜 229 块 油 井 日 出 砂 量 与 渗 透 率 关 系 图着 高 渗 透 层 汽 串 也 会 加 剧 油 层 出 砂 程 度 。4 稠 油 油 藏 防 砂 技 术 对 策在 上 述 油 层 出 砂 机 理 及 影 响 因 素 分 析 的 基 础上 ,结 合 各 种 防 砂 工 艺 现 场 应 用 效 果 ,提 出 如 下 稠 油油 藏 防 砂 技 术 对 策 1 加 强 开 发 前 期 地 质 研 究 ,有 效 预 测 油 藏 出砂 程 度由 于 稠 油 油 藏 出 砂 程 度 与 储 层 岩 石 相 、 岩 石 强度 、 流 体 性 质 等 因 素 密 切 相 关 ,因 此 在 油 藏 投 入 开 发之 前 ,可 以 利 用 岩 心 、 录 井 、 测 井 等 资 料 研 究 储 层 的“ 四 性 ” 关 系 ,对 储 层 岩 石 相 、 岩 石 强 度 、 流 体 性 质 等进 行 客 观 评 价 ,对 潜 在 的 出 砂 层 位 及 平 面 出 砂 程 度及 趋 势 进 行 预 测 ,为 确 定 合 理 的 完 井 方 式 及 防 砂 工艺 奠 定 基 础 。2 优 选 射 孔 工 艺射 孔 工 艺 与 射 孔 参 数 在 一 定 程 度 上 影 响 着 地 层流 体 的 渗 流 速 度 ,弹 孔 入 口 越 大 、 密 度 越 高 ,流 体 的流 动 截 面 越 大 ,在 相 同 的 采 液 强 度 下 ,流 体 的 渗 流 速度 越 小 ,可 以 有 效 地 减 小 流 体 对 岩 石 颗 粒 的 冲 刷 力和 拖 拽 力 。 因 此 ,在 对 稠 油 油 藏 出 砂 油 层 进 行 射 孔时 ,宜 采 用 大 孔 径 、 高 孔 密 的 射 孔 方 式 ,以 防 止 储 层遭 受 拉 伸 破 坏 而 出 砂 。 另 外 ,射 孔 前 还 应 对 射 孔 井段 进 行 优 选 ,避 开 可 能 的 强 出 砂 层 。3 结 合 油 藏 特 点 优 选 防 砂 工 艺对 于 投 产 后 出 砂 的 稠 油 油 藏 ,应 选 择 适 当 的 防砂 工 艺 进 行 防 砂 。 目 前 的 防 砂 工 艺 大 体 上 可 分 为 机械 防 砂 、 化 学 防 砂 与 复 合 防 砂 三 大 技 术 系 列 ,每 一 种防 砂 工 艺 的 技 术 原 理 与 防 砂 适 应 性 见 表 2。 表 2 内容 是 在 调 研 前 人 稠 油 油 藏 防 砂 实 践 与 认 识 的 基 础上 ,对 辽 河 油 田 稠 油 油 藏 防 砂 实 践 的 总 结 。 必 须 要强 调 的 是 ,为 了 保 证 防 砂 效 果 ,在 优 选 防 砂 工 艺 时 ,必 须 要 结 合 油 藏 的 地 质 特 点 与 出 砂 特 征 。324 中 国 海 上 油 气 2006 年 表 2 稠 油 油 藏 类 型 、 出 砂 特 点 与 防 砂 工 艺 适 应 性 分 析油 藏 类 型 出 砂 特 点 防 砂 工 艺 防 砂 原 理 有 效 防 砂粒 径 防 砂 有 效 率 中 粗 砂 岩油 藏细 砂 及粉 砂 岩 油 藏地 层 亏 空严 重 油 藏弱 ~ 中 等出 砂严 重 出 砂严 重 出 砂严 重 出 砂粒 间 游 离 砂骨 架 砂骨 架 砂游 离 砂 骨 架 砂游 离 砂 骨 架 砂 管 防 砂 、 割 缝 筛 管 防 砂 、 绕 丝筛 管 防 砂 、 预 充 填 筛 管 防 砂 滤 砂 管 滤 砂 ≥ 01 10 85~ 90高 温 固 砂 剂 固 砂 、 人 工 井 壁 防 砂 、 涂 敷砂 防 砂 化 学 固 砂 、 人 工 井 壁 滤 砂 ≥ 01 06 85 管 防 砂 、 割 缝 筛 管 防 砂 、 绕 丝筛 管 防 砂 、 预 充 填 筛 管 防 砂 滤 砂 管 防 砂 ≥ 01 10 85~ 90割 缝 筛 管 地 层 深 部 充 填 防 砂 、 绕 丝 筛管 砾 石 充 填 防 砂 滤 砂 管 砾 石 充 填 多 级 滤 砂 ≥ 01 10 90高 温 固 砂 剂 筛 管 防 砂 化 学 固 砂 滤 砂 管 滤 砂 ≥ 01 10 90复 合 射 孔 防 砂 充 填 防 砂 材 料 滤 砂 ≥ 01 10 90割 缝 筛 管 地 层 深 部 充 填 防 砂 、 绕 丝 筛管 砾 石 充 填 防 砂 滤 砂 管 砾 石 充 填 多 级 滤 砂 ≥ 01 10 90涂 敷 砂 防 砂 筛 管 防 砂 化 学 固 砂 滤 砂 管 滤 砂 ≥ 01 10 85高 温 固 砂 剂 固 砂 、 人 工 井 壁 防 砂 化 学 固 砂 、 人 工 井 壁 滤 砂 ≥ 01 06 85割 缝 筛 管 地 层 深 部 充 填 防 砂 、 绕 丝 筛管 砾 石 充 填 防 砂 滤 砂 管 砾 石 充 填 多 级 滤 砂 ≥ 01 10 90涂 敷 砂 防 砂 人 工 井 壁 滤 砂 ≥ 01 06 854 加 强 油 井 的 生 产 管 理除 了 优 选 射 孔 工 艺 与 防 砂 工 艺 之 外 ,在 稠 油 油藏 开 发 过 程 中 还 应 注 意 加 强 油 井 的 生 产 管 理 ,控 制好 油 井 生 产 压 差 与 油 藏 注 采 比 ,避 免 人 为 因 素 对 储层 造 成 拉 伸 与 剪 切 破 坏 而 导 致 油 层 出 砂 。5 结 论1 稠 油 油 藏 出 砂 机 理 主 要 为 地 层 坍 塌 及 剥 落出 砂 、 拉 伸 破 坏 出 砂 和 剪 切 破 坏 出 砂 ,其 中 剪 切 破 坏出 砂 主 要 见 于 开 发 中 后 期 的 严 重 亏 空 油 藏 ,而 拉 伸破 坏 出 砂 则 贯 穿 于 油 藏 开 发 的 整 个 过 程 ,且 以 早 期开 发 阶 段 为 主 。2 出 砂 层 在 电 性 上 具 有 高 电 阻 率 、 高 声 波 时差 、 高 渗 透 率 、 低 密 度 的 特 点 ,综 合 录 井 与 测 井 资 料可 以 有 效 地 预 测 出 砂 层 位 。3 影 响 稠 油 油 藏 油 层 出 砂 程 度 的 主 要 因 素 有储 层 岩 性 、 物 性 、 沉 积 相 带 、 生 产 压 差 及 其 建 立 方 式等 ,其 中 储 层 岩 性 与 胶 结 程 度 是 影 响 油 层 出 砂 程 度的 关 键 因 素 。4 对 于 出 砂 严 重 的 中 粗 砂 岩 油 藏 、 细 砂 及 粉砂 岩 油 藏 以 及 地 层 亏 空 严 重 油 藏 ,割 缝 筛 管 地 层 深部 充 填 防 砂 及 绕 丝 筛 管 砾 石 充 填 防 砂 是 比 较 理 想 的防 砂 工 艺 ,但 在 作 业 中 要 控 制 好 防 砂 粒 径 ,既 要 防 止不 加 选 择 地 粗 细 全 防 而 堵 死 油 层 ,又 要 避 免 因 排 砂生 产 导 致 储 层 坍 塌 而 损 坏 套 管 。5 对 于 胶 结 疏 松 且 出 砂 严 重 的 细 砂 及 粉 砂 岩油 藏 ,当 单 独 采 用 化 学 防 砂 或 筛 管 防 砂 效 果 不 理 想时 ,可 采 用 化 学 防 砂 筛 管 组 合 防 砂 。参 考 文 献[ 1 ] 卢 宝 荣 ,蔡 明 俊 ,刘 树 明 ,等 . 羊 三 木 油 田 馆 一 油 组 油 层 出 砂 影响 因 素 探 讨 [J ] . 石 油 勘 探 与 开 发 ,2004 ,31 3 1462 ] 尤 启 东 ,陆 先 亮 ,栾 志 安 . 疏 松 砂 岩 中 微 粒 迁 移 问 题 的 研 究 [J ] 勘 探 与 开 发 ,2004 ,31 6 104 3 ] 刘 铁 岭 ,沈 和 平 . 稠 油 油 藏 热 采 井 出 砂 机 理 模 拟 实 验 研 究 [J ] 石 油 学 院 学 报 ,2004 ,26 3 83 4 ] Y , M B. C ] . 7 th he 1996.[ 5 ] 吴 建 平 ,黎 洪 ,孙 辉 ,等 . 连 续 出 砂 预 测 技 术 的 研 究 及 应 用 [J ] 井 测 试 ,2002 ,11 5 69 6 ] E L W. 化 学 和 热 力 采 油 工 艺 与 原 理 [ M ] . 何 生 厚 ,李 秀生 ,陈 镭 ,译 . 济 南 山 东 科 学 技 术 出 版 社 , 日 期 2006 改 回 日 期 2006 辑 崔 护 社 英 文 摘 要 下 转 第 329 页 第 18 卷 第 5 期 蒋 平 等 一 种 新 的 预 测 底 水 突 破 前 水 锥 参 数 的 方 法 329 An ne w to 1 y S 257061 ; 21 et x C, B ei j 100083 to a t of ot it is t t he at an to a t sp is to of in an be by of h on it to t he h of be by a is in be to of sp 接 第 312 页 a in . N t d . , Ti 300452 ;2. et j 163318 ;3. I et x L il f d , L 124010 ;4. S u y N p L t d . , 300452 on t he h a hy a a DI o

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