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《疏松砂岩油藏出砂机理室内试验研究》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、第27卷第5期石油钻采工艺Vo.l27No.52005年10月OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYOc.t2005文章编号:1000-7393(2005)05-0063-04*疏松砂岩油藏出砂机理室内试验研究121吕广忠张建乔孙业恒(1.胜利油田有限公司地质科学研究院,山东东营257015;2.中国石油大学机电工程学院,山东东营257061)摘要为研究疏松砂岩油藏出砂机理,对地层出砂进行了室内试验研究。利
2、用玻璃板填砂平面模型,对影响地层出砂的非均质性、黏度、渗透率和流体渗流速度等因素进行了研究。结果表明,大孔道的形成是一个在主流线上分枝发展的灾变过程。在临界出砂速度以上,随流速的增大,出砂速度迅速提高;胶结强度越高,出砂量和出砂速度越小;在相同的渗流速度下,渗透率越大,出砂量越小;随着原油黏度的增加,出砂量增加。出砂量的变化表明,胶结程度和水力冲刷是影响油层出砂的重要因素,大孔道一旦形成,油井含水率增加,油藏的采收率降低36%。试验结果为现场防止出砂提供了参考依据。关键词疏松砂岩油藏出砂室内试验采收率中
3、图分类号:TE312文献标识码:A疏松砂岩油藏开采过程中很容易造成地层微粒试验流体:试验用水为盐水,试验用油为胜利稀[1~3]运移及出砂,通过室内试验、数值模拟、油层出释原油。砂机理研究以及现场出砂情况分析发现,伴随地层试验方法:以定流量的方式驱替,在出口(相当出砂,在油层中逐渐形成大孔道,造成注入水沿大孔于采油井)不断接样,同时不间断录像,直到不出砂道快速突窜到生产井,使油井含水迅速上升,油田非为止。均质程度加剧,油田的开发难度增大。为了系统深入地认识地层微粒运移形成大孔道的规律及其对油田生产的影响,
4、进行了玻璃板填砂模型平面驱替模[4~6]拟试验,进一步研究了流体速度、流体黏度、地层胶结强度、渗透率、沉积韵律等因素与地层微粒运移形成大孔道的关系。图1实验装置1实验装置与试验方法2出砂机理室内试验研究采用玻璃板填砂平面模型,物理模型尺寸为根据室内试验普遍接受的长宽比例,设计了不180mm!130mm,模型沿长度方向分别布置2个外同的物理模型,从导致油层出砂的外因和内因2个径3mm的钢管,与砂粒接触一端用300目筛网包方面对出砂机理进行了室内试验,研究各种因素对裹。实验装置流程见图1,主要由流量泵ISCO-
5、出砂导致大孔道形成的影响。外因包括水力冲刷、DM100、压力表、六通阀、摄像头、录像机和流量计组流体携带作用等;内因包括岩石的胶结程度、渗透成。率、原油黏度、沉积韵律等。模型用砂:实验室专用砂,用40~60、60~80、2.1外因研究100~120、120~160、160~200、>200目的筛网组2.1.1水动力冲刷对大孔道形成和发展的影响合在振动筛上筛选而出,颜色为白色。试验用的油砂粒径为100~120目,气测渗透率为*基金项目:国家973资助课题大幅度提高石油采收率的基础研究(G19990225)部
6、分研究内容。作者简介:吕广忠,1974年生。2003年毕业于石油大学(华东)石油工程学院,现为博士后,主要从事油田开发研究和软件研制工作,副教授。电话:13356617873,E-mai:ldzylgz@slo.fcom。64石油钻采工艺2005年10月(第27卷)第5期21.21m,孔隙度为35.8%。图2为不同水驱流量下出砂量随时间的变化曲线,图3为渗透率随时间变化曲线。可以看出,水动力冲刷造成地层微粒运移存在一个临界出砂速度,在该流速下流体的流动冲刷作用才能导致地层的拉伸破坏继而产生微粒的运移。在
7、临界出砂速度以上,随流速的加大,出砂速度增加迅速,导致渗透率急剧增加。图5不同油驱流量下渗透率与时间的关系2.2内因研究2.2.1胶结程度对大孔道形成和发展的影响试验采用2种不同胶结程度的模型,在相同的水动力和相同模拟油携带作用下,研究了不同胶结强度对图2不同水驱流量下出砂量与时间的关系大孔道形成和发展的影响。图6为不同胶结程度下出砂量随时间变化曲线,可以看出,胶结强度越高,砂体颗粒启动运移所需要的压力梯度(包括水动力、摩擦拖拽力等)越大,出砂量和出砂速度越小。图3不同水驱流量下渗透率与时间的关系2.
8、1.2流体摩擦携带作用对大孔道形成和发展的影响试验用的油砂粒径为100~120目,气测渗透2率为1.28m,孔隙度为36.6%,模拟油黏度为40mPa∀s。图4为不同油驱流量下出砂量随时间的变化曲线,图5为渗透率随时间变化曲线。由图2图6不同胶结程度下出砂量与时间的关系~5可以看出,油驱比水驱时更易于出现微粒运移。2.2.2渗透率对大孔道形成和发展的影响用渗2
