<储层地质力学>非裸眼井的出砂问题
本文摘要:(由ai生成)
出砂是油井生产中砂粒流入井中的现象,影响因素多样,可导致设备磨损、产能下降等问题。为控制出砂,需采取预防措施如注水、加固井壁等。研究者通过本构方程预测岩石塑性变形以应对出砂。射孔参数和生产压差对出砂有影响,应选择合适的射孔参数并加强油井维护。通过综合措施减少出砂,确保油井生产安全和效率。
出砂是指在油井生产中,砂粒随着原油或天然气一起从油层中流出,进入到油井中,并伴随着生产流体被带到地面。出砂的主要原因是油层中存在颗粒物,如砂岩等,在采油过程中这些颗粒物随着油水流动而进入油井。这些固体颗粒物可能会对油井产生不良影响,甚至会对油井产能造成严重的损失。出砂的影响因素主要包括以下几个方面:
油层地质特征:油层中的岩石类型、岩性、粒度、孔隙度、渗透率等地质特征会影响颗粒物的含量和大小,从而影响油井的出砂情况。
采油方式:不同的采油方式对出砂有不同的影响。例如,水力压裂、抽油机采油等方式容易引起出砂。
油井开采条件:油井的开采方式、井筒结构、采油工艺等都会影响出砂的情况。
生产操作:生产操作中的流量、压力、温度等参数的变化会引起油层固体颗粒物的运动和变化,从而影响出砂的情况。
井筒维护:井筒内的管道、装置、阀门等维护不良会导致沉积物堆积,从而影响出砂情况。
综上所述,出砂的影响因素很多,需要从油层地质特征、采油方式、油井开采条件、生产操作和井筒维护等方面综合考虑,才能有效地避免和控制出砂问题。
对设备造成磨损:砂粒的进入会对油井设备造成磨损,从而降低设备的使用寿命和稳定性,增加维护和修复的成本。影响油井产能:砂粒会阻碍生产流体的流动,在流经油管、油井套管等管道时会增加生产压差,从而影响到油井的产能。出砂量过大时,甚至会造成油井的堵塞,导致生产中断。降低油品质量:砂粒会带来机械杂质,影响油品质量,从而降低油品的市场竞争力。对环境造成污染:油井产出的含砂原油或天然气在输送过程中,砂粒易造成管道磨损、泄漏等问题,导致环境污染。因此,在油井生产过程中,需要采取措施防止出砂的发生,如注水、加固井壁等,以保证油井的正常产能和运行,降低磨损和维修成本,同时减少对环境的影响。
如上图所示,管道中的砂粒的冲蚀作用对法兰造成了严重的损伤。国内外学者对油气井出砂开展了大量研究,首先需要一种本构方程能够满足塑性特征的刻画,而常用的MC准则对脆性岩石的预测效果更好,如下图所示,红色应力-应变曲线为DP本构方程预测结果,较好的反应了出砂过程中岩石的塑性变形特征。
本节课程中还介绍了射孔数量、方位、生产压差等对出砂的协同作用,射孔是指在油井壁上打出孔洞,以便原油或天然气能够顺利地流入油管,并随着生产流体被带到地面。射孔对出砂的影响主要取决于射孔的位置、射孔方式和油层状况等因素。
如果射孔位置选择不当,会导致颗粒物被带入油井内,进而加剧出砂现象。此外,如果射孔方式不当,如射孔孔径过大、孔间距不合适等,也会导致颗粒物进入油井内,加剧出砂现象。另外,油层中的砂岩等颗粒物对油井的损伤作用也较大,砂岩颗粒物容易堵塞射孔孔眼,影响油井的产能。为了避免射孔对出砂造成的不利影响,可以采取以下措施:根据油层状况选择合适的射孔位置和方式,减少颗粒物进入油井的可能性。在射孔前对井壁进行清洗和加固,以防止油层颗粒物进入油井内。控制射孔孔径和孔间距,以确保原油或天然气能够顺畅地流入油管,同时减少颗粒物进入油井的可能性。加强油井维护和清洗,及时清理油井中的颗粒物,以保证油井的正常运行和产能。综上所述,射孔在油井生产中起到重要作用,但如果射孔不当会加剧出砂现象,因此需要在射孔前做好充分的准备工作,并采取相应的措施来减少出砂的发生。