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《适度出砂开采标准金属网布优质筛管防砂参数设计实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、适度出砂开采标准金属网布优质筛管防砂参数设计实验研究3王利华1邓金根1周建良2何保生2曾祥林2(11中国石油大学(北京);21中海油研究总院)摘要利用自行研制的全尺寸大型出砂模拟实验装置,测定了不同防砂参数下利用标准金属网布优质筛管(以下简称筛管)防砂后的流量、压降及出砂量,分析了筛管防砂参数与油井产能、出砂量的关系,并建立了适度出砂条件下筛管防砂参数设计图版。研究结果表明:当依据海上油田传统防砂设计要求出砂量控制在013‰以内时,要求筛管防砂参数不大于0188d50(粒度中值);适度出砂开采时允许出砂量控制
2、在015‰以内,此时筛管防砂参数可放大到不大于1127d50;相对于传统防砂设计,本文防砂参数设计可提高油井产能30%以上。该研究成果目前已成功应用于NB3522油田。关键词适度出砂模拟实验装置标准金属网布优质筛管防砂参数出砂量粒度中值我国近海油田有大量疏松砂岩油藏,开采过程中极易出砂,出砂量太大会造成砂埋井眼、磨蚀管柱、地面砂处理困难等问题,但防砂作业中如果严格控制出砂量又会造成防砂管堵塞从而影响产能,因此适度出砂开采技术被逐渐运用于海上油田开采[126]。该技术是通过可精确控制产出砂粒径的优质筛管进行防砂
3、,通过优质筛管严格的防砂精度设计允许一定范围的小粒径地层砂产出,以改善储层物性和防止防砂层堵塞,提高产能。目前适度出砂开采的防砂设计主要是通过现场试验摸索,不仅周期长、代价大,而且由于现场条件的复杂多变性难以获得规律性认识。为了解决该问题,笔者利用自行研制的室内全尺寸出砂模拟实验装置,针对标准金属网布优质筛管(以下简称筛管),进行了大量不同防砂精度筛管出砂模拟实验,测定了不同防砂精度筛管防砂后的流量、压降及油中含砂量(出砂量),首次建立了适合国内海上油田疏松砂岩储层适度出砂开采条件下筛管防砂参数设计图版,并在
4、NB3522油田进行了应用。本文研究结果可为疏松砂岩适度出砂开采筛管防砂参数设计提供参考。1实验及评价方法111实验材料实验模拟地层砂采用工业标准目数石英砂,根据实际储层粒度分布特性计算其粒度特征值(d10,d40,d50,d90,UC等),调整不同工业目数石英砂比例,使配制的石英砂与储层粒度特征值吻合。实验流体采用不同粘度白油,按照其粘度计算每种粘度白油的添加比例,在容器罐充分混合,以此来模拟地下原油实际粘度。112实验装置全尺寸出砂模拟实验装置包括3个部分:模拟系统、循环系统、测量系统,如图1所示。实验油
5、经高压泵以设定的压力从4个方向进入高压釜体,通过釜体内壁分流网形成均匀径向流动经过模拟地层砂,携带砂粒进入模拟井眼环空中,一部分细颗粒砂通过防砂管被流体携带出来,大部分砂粒在防砂管外表面堆积而形成砂桥。全尺寸出砂模拟实验装置的优点在于,可以进行有围压情况下的径向流动出砂规律评价试验,改变了以往通过流体介质在小尺寸岩心中以轴向流动3国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2008ZX050242003)研究成果。第一作者简介:王利华,男,2003年毕业于中国石油大学(北京)油气井专业,获硕士学位,2004—
6、2007年在MISWACO公司任海上现场服务工程师,曾在多个国外海上平台从事泥浆与固相控制技术服务,2008年至今就读中国石油大学(北京),攻读油气井工程博士学位,主要从事完井防砂优化技术研究。地址:北京市昌平区府学路18号中国石油大学(北京)石油工程学院岩石力学研究室(邮编:102249)。中国海上油气2011年108200m处的压力(以此作为生产压差),进而求得比采油指数,使实验结论更接近现场生产实际条件。ppe-wfp=pe-ln(R/R)(2)eln(Re/Rw)式(2)中:p为供给半径内任何一点的压
7、力,MPa;pe为实验供油进口压力,MPa;pwf为井底压力,在本实验中为一个标准大气压,MPa;Re为实验模拟储层砂半径,在本实验中为高压釜内径01430m;Rw为井眼半径,在本实验中为模拟井眼半径01210m;R为油藏实际供油半径,在本试验中取200m。2实验结果及分析211筛管防砂参数与出砂量、产能关系模拟实验结果及分析针对储层粒度特性选择筛管的防砂精度至关重要,防砂参数设计太大会造成防不住砂,而防砂参数设计太小又会严重影响产能。为了寻求防砂参数、产能和出砂量三者之间的最佳结合点,必须对不同防砂参数防砂
8、管进行测试,建立出砂量、产能与防砂参数关系图版。在压力釜中放置防砂参数为50μm的筛管,在压力容器中填充模拟石英砂,设定供液泵工作压力为3MPa,开始加压循环流体,测试各点压力、流量与油中含砂量,大致实验时间115h。当流量稳定后结束该组实验,拆卸装置,改变防砂管参数分别为100、150、230、300μm,重复实验。流量及油中含砂量测试结果如图2、3所示。从图2、3可以看出,不同防砂参数条件下,随
