关于深水气田优选研究

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1、关于深水气田优选研究ok3,平均180μm,地层砂非均质系数(UC)为3~5,细粉砂体积分数6%~12%,黏土矿物体积分数9%。根据S1小层粒度分布及泥质体积分数进行配砂,可以模拟储层真实物性条件。依据深水气田生产压差设定空气压缩泵的供气压力,真实模拟地下气体渗流过程。目前,防砂技术主要分为机械防砂、化学防砂和复合防砂3大类。机械防砂种类较多,在防砂技术领域处于主导地位,但不同类型防砂管的防砂效果差别很大[9]。为了优选出适合深水气田的防砂管,试验方案的设计考虑2种不同的完井方式,选择3种防砂管进行评价。2种完井方式:裸眼+筛

2、管独立防砂;裸眼+砾石充填防砂。3种筛管:绕丝筛管、金属棉优质筛管、金属网布优质筛管。防砂参数:筛管挡砂精度、砾石层厚度。通过出砂模拟试验,测定出砂量、流量随时间的变化关系,以及地层砂和防砂管内外的压降差。试验评价指标为产能及出砂量:出砂量根据试验收集到的产出砂计算气中含砂比,产能使用米采气指数进行对比评价,其公式为2试验分析2.1筛管独立防砂对比试验根据S1储层粒度特性确定3种筛管的挡砂精度(见表1)。通过出砂模拟试验,可以得到米采气指数随时间变化关系曲线(见图2)。模拟试验表明,使用3种筛管的出砂量分别为:金属棉筛管13.

3、1×10-3m3/106m3;金属网布筛管18.5×10-3m3/106m3;绕丝筛管1533.3×10-3m3/106m3。综合分析出砂量及米采气指数曲线可以看出:试验初期3种防砂管的产能下降很快并趋于稳定,说明与油井相比,气体流速高,导致气井防砂管堵塞速率更快;试验稳定后,3种筛管米采气指数差别很大,绕丝筛管最高,金属网布筛管次之,金属棉筛管最低,这与3种筛管的内部结构有关。金属棉优质筛管是用金属纤维立体挡砂,挡砂范围广,试验稳定后出砂量小。但砂粒进入金属棉筛管后不易排出,造成堵塞,对产能影响较大;金属网布筛管作为深度过滤

4、介质,倾向于在多层编织网之间截留细粉砂,这样的设计可以有效降低筛管网孔的开口,但编织网在压差作用下发生变形使得部分砂粒通过筛管;绕丝筛管[10]是由不锈钢丝缠绕而成一种连续缝隙,缝隙端面是外窄内宽的梯形结构,这种结构允许小粒径砂通过,筛管对流体的阻挡作用弱,轻度的堵塞可被流体疏通,所以绕丝筛管产能最高。深水气田单井配产高达200×104m3/d,金属棉筛管产能过低无法达到配产要求。金属网布优质筛管和绕丝筛管产能高,但深水气田对出砂量控制严格,2种筛管独立防砂无法满足海上安全生产要求,因此,选取金属网布优质筛管和绕丝筛管进行砾石

5、充填防砂试验。2.2砾石充填对比试验使用Saucier砾石尺寸设计方法[11],根据S1储层粒度特性,选取16~30目工业陶粒进行砾石充填出砂模拟试验。使用200,300μm金属网布优质筛管及200,350μm绕丝筛管共进行4组砾石充填防砂试验,试验稳定后的米采气指数及出砂量见表2。从表2可以看出,绕丝筛管350μm产能最高,绕丝筛管200μm及金属网布筛管300μm次之,金属网布筛管200μm产能最低。从出砂量上看,与筛管独立防砂相比,4组砾石充填防砂试验的出砂量都明显降低。其中,绕丝筛管350μm出砂量最大,金属网布筛由图

6、3可以看出,随着砾石层厚度增加,气井产能呈线性递增关系,出砂量呈指数递增关系。流速过高会影响防砂的可靠性,对于深水高产气井,气体流速增加产生的携砂能力明显大于增加砾石层厚度起到的挡砂效果,根据试验结果及配产要求,推荐深水气田砾石层厚度为50.8mm。3现场应用南海某深水气田储层段井眼直径为215.9mm,根据室内出砂模拟试验结果,完井时下入扩眼钻头进行扩眼,井眼扩大到准269.9mm。下入挡砂精度为200μm的准139.7mm金属网布优质筛管,使用16~30目(0.595~1.190mm)工业陶粒进行砾石充填防砂作业。气井生产

7、时效显着提高,取得了良好的防砂效果,成功指导了深水气田的高效安全开发。4结论1)为了保证深水气田的防砂效果,应采用砾石充填防砂,但因此也会牺牲部分产能。2)对于砾石充填井,推荐使用优质筛管,这样可双重防砂;而应尽量避免采用绕丝筛管。3)增加砾石充填厚度,有利于提高深水气田产能;但为了保证防砂效果,不能一味扩眼以求增产,必须找到二者的平衡点。