疏松砂岩油藏排砂采油工艺研究

摘要

我国疏松砂岩油藏分布范围较广、储量大,产量占有重要的地位,油井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。该类油藏一般埋藏较浅,油层胶结疏松,泥质含量高,出砂粒径小,受水敏影响严重,防砂的难度大。有些注水开发的砂岩油藏在开发初期油井并不出砂,但随着含水上升油井开始出砂,并越来越严重,制约着油井的正常生产。本文研究了疏松砂岩油藏排砂采油工艺的基本原理,对疏松砂岩油藏出砂机理、油层出砂影响因素进行了理论研究,综合分析疏松砂岩常规稠油油藏出砂生产中的利弊,提出并对适度出砂提高产能机理及其适应性进行了研究,并研究了适度出砂开发方法。以此为基础,围绕出砂油藏降本增效,根据适度出砂开发的思路开展疏松砂岩油藏排砂采油工艺研究,设计一种结构独特、性能优越、携砂能力极强的无杆采油新工艺。论文对排砂采油工艺中的主要驱动装置的工作原理、井液携砂规律进行了理论方面的研究;开发并利用排砂采油优化系统对排砂采油水力喷射泵进行特征曲线及井液携砂分析。胜利油田低产低效粉细砂岩及油层胶结疏松、地层出砂严重的高粘度井矿场试验结果表明,利用水力喷射泵进行排砂采油的配套工艺与理论科学可行,为出砂油藏的排砂采油开发策略的实施提供理论与实践支持。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 排砂采油工艺概况

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 国内研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 拟解决的关键性问题

1.3.3 技术路线

第二章 适度出砂提高产能机理

2.1 出砂机理

2.1.1 油层出砂原因

2.1.2 油层出砂机理

2.2 防砂技术现状

2.2.1 化学防砂工艺现状

2.2.2 机械防砂工艺现状

2.2.3 复合防砂工艺现状

2.2.4 携砂采油工艺

2.3 出砂提高油井产能因素分析

2.3.1 砂粒流动提高液流速度

2.3.2 泡沫油产生补充油藏能量

2.3.3 高渗透率区域的扩展

2.3.4 油井表皮系数的降低

2.3.5 地层压实增加驱动能量

2.3.6 远距离边底水的作用

2.4 出砂提高油井产能因素与时间关系

2.5 排砂采油工艺适应性研究

2.5.1 疏松砂岩油藏适度出砂开发概述

2.5.2 出砂采油适用的油藏条件

2.5.3 排砂采油对储层强度的影响

2.5.4 排砂采油适应性条件

2.6 小结

第三章 排砂采油系统工艺设计

3.1 排砂采油地面系统

3.2 排砂采油井下系统

3.2.1 反循环井下水力排砂泵结构与原理

3.2.2 井下水力排砂泵喷嘴喉管的改进

3.3 排砂采油井下生产管柱设计

3.3.1 同心双管排砂采油生产工艺管柱设计

3.3.2 海上油井排砂采油安全生产工艺管柱设计

3.4 排砂采油携砂分析

3.4.1 流体颗粒运动规律模型

3.4.2 颗粒形状对沉降速度的影响

3.4.3 边界条件对沉降速度的影响

3.4.4 产出液粘度对携砂能力的影响

3.5 排砂采油系统主要工艺特点

3.6 小结

第四章 排砂采油优化系统设计

4.1 系统目标

4.2 系统特点

4.3 运行环境

4.4 系统结构

4.4.1 人机交互系统设计实现

4.4.2 系统模块

4.5 主要功能介绍

4.5.1 特性曲线分析

4.5.2 携砂分析

4.6 计算实例

4.6.1 试验井A基本情况

4.6.2 试验井A计算结果

4.6.3 试验井A携砂分析

4.7 小结

第五章 排砂采油矿场试验

5.1 营8-X62并排砂采油矿场试验

5.2 垦东191块排砂采油矿场试验

5.3 排砂采油生产的几点认识

5.4 小结

第六章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢