亚洲无线码我av,精品91视频网站

摘要

摘要：柴達木盆地澀北氣田出砂問題嚴重，如何找到合適的生產(chǎn)壓差，使產(chǎn)量最大而出砂量最小，一直是困擾氣田技術(shù)人員的一個難題。為此，利用測井方法求取地層孔隙壓力、體積模量、單軸

摘要：柴達木盆地澀北氣田出砂問題嚴重，如何找到合適的生產(chǎn)壓差，使產(chǎn)量最大而出砂量最小，一直是困擾氣田技術(shù)人員的一個難題。為此，利用測井方法求取地層孔隙壓力、體積模量、單軸抗壓強度、最小水平主應(yīng)力方向等巖石力學(xué)參數(shù)，并將這些參數(shù)應(yīng)用于出砂預(yù)測。以澀北氣田澀4-3-2井為例，研究了該井主要的油氣層段在不同氣藏壓力條件下的生產(chǎn)壓差，進行了SMA敏感性分析。結(jié)果表明，在各種條件變化時，如射孔孔徑、射孔相位、氣藏壓力的變化等，均會使生產(chǎn)壓差發(fā)生改變。

關(guān)鍵詞：澀北氣田；出砂；預(yù)測；測井解釋；巖石力學(xué)參數(shù)；生產(chǎn)壓差

柴達木盆地澀北氣田是我國目前發(fā)現(xiàn)的最大的第四系自生自儲、生物成因中淺層氣田，構(gòu)造具有低、緩、平、淺的特點，屬第四系淺層小幅度短軸背斜圈閉，其氣藏具有壓力高、產(chǎn)量高、豐度大的特征。

巖性細而雜，泥質(zhì)含量高，泥質(zhì)含量大于30%的砂巖層占60%左右，非均質(zhì)性強。欠壓實、膠結(jié)差、巖性疏松，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主。巖石粒度為粉砂級-細砂級，粒徑介于0.01～0.4mm。

正是由于氣藏的這種特點，導(dǎo)致澀北氣田的每口氣井都存在出砂的情況，只是出砂程度不同而已。同時產(chǎn)氣量和產(chǎn)水量越多，其出砂量也愈多。如何找到合適的生產(chǎn)壓差，使得氣井產(chǎn)量最大而出砂量最小，一直是困擾氣田科研人員的一個難題。目前，用測井方法測量并結(jié)合氣藏特性來預(yù)測出砂條件的方法日趨完善，筆者以澀4-3-2井的處理方法及應(yīng)用為例進行討論。

1 巖石力學(xué)參數(shù)的求取

地層的孔隙壓力、體積模量、楊式模量、單軸抗壓強度、最小水平主應(yīng)力方向等參數(shù)是出砂預(yù)測的重要參數(shù)。這些參數(shù)均可在實驗室和氣井生產(chǎn)過程得到，但得出的數(shù)據(jù)是離散的且成本較高。目前已經(jīng)有成熟的利用測井方法求散巖石力學(xué)參數(shù)的方法^[1]，筆者采用Schlumberger公司的STARS軟件，以縱波時差、橫波時差、補償密度、泥質(zhì)含量和地層孔隙度為輸入曲線，求取巖石的彈性模量和巖石強度。圖1為計算得到的地層的巖石力學(xué)參數(shù)，這些參數(shù)將用于出砂預(yù)測。

2 出砂預(yù)測

出砂預(yù)測的主要目的之一是為特定條件下優(yōu)化完井方法提供依據(jù)。在氣田生產(chǎn)過程中，通過適當(dāng)管理流體和出砂來優(yōu)化油氣井產(chǎn)能的整個過程稱作防砂管理。出砂預(yù)測是防砂管理的要素之一，包括測量并利用氣藏特性來預(yù)測出砂的條件(是否會出砂以及何時出砂)、利用測井資料來改善出砂預(yù)測模型、地質(zhì)力學(xué)模型(MEM)用于出砂預(yù)測等^[2]。

這里僅就利用測井資料預(yù)測出砂的生產(chǎn)壓差及敏感性分析進行討論。處理時，輸入以下資料：巖石力學(xué)處理的各項成果，如地應(yīng)力、單軸抗壓強度、地層壓力等；依據(jù)DSI測井資料得到的該井最大水平主應(yīng)力的方向；井眼直徑、射孔孔徑尺寸(在地層中形成的最大孔徑)、射孔相位(假設(shè)的射孔相位)等。

2.1 預(yù)測出砂的生產(chǎn)壓差

圖2為預(yù)測出砂的生產(chǎn)壓差成果圖，第一道顯示了4個主要的巖石力學(xué)參數(shù)：泊松比、單軸抗壓強度、自然伽馬及地層有效孔隙度；第二道為最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力和垂向主應(yīng)力及地層孔隙壓力，這些參數(shù)由巖石力學(xué)處理得到；第三道顯示了不同氣藏壓力條件地層不出砂的生產(chǎn)壓差；第四道為射孔井段；第五道為深度道。

利用現(xiàn)有的資料處理出澀4-3-2井的泊松比、楊氏模量、單軸抗壓強度、最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、孔隙壓力和垂向主應(yīng)力以及井眼直徑、射孔孔徑、射孔相位，得出氣井出磣預(yù)測結(jié)果。在此次處理中假定射孔孔徑為2.54cm，射孔相位為0°(最大主應(yīng)力方向)。

圖2中，988.7～992.0m井段為射孔層位。處理結(jié)果表明，在初始氣藏壓力條件下，地層臨界出砂的生產(chǎn)壓差為1～10MPa；如果氣藏壓力下降25%(見氣藏壓力損耗25%條件下的生產(chǎn)曲線)，那么，該射孔層位下部會出砂。

988.7～992.0m井段頂部泥質(zhì)含量較高(GR值較高)，相應(yīng)的地層有效孔隙度較小。該井段頂部單軸抗壓強度值較高，這也是該段生產(chǎn)壓差較大的重要原因。

2.2 SMA敏感性分析

地層是否出砂，和地層本身的力學(xué)性質(zhì)(地應(yīng)力、單軸抗壓強度、砂巖粒度中值以及射孔孔徑、射孔相位等因素)有關(guān)^[3～4]。然而，井眼一旦形成，地應(yīng)力、單軸抗壓強度、砂巖粒度中值等參數(shù)就不可改變(當(dāng)然，隨著氣藏壓力的降低，可能會引起地應(yīng)力的重新分布)，出砂預(yù)測所要做的是預(yù)測不出砂時的臨界生產(chǎn)壓差以及如何選取合適的參數(shù)以增加生產(chǎn)壓差，以下以澀4-3-2井990m深度為例進行分析。

2.2.1氣藏壓力的變化影響生產(chǎn)壓差

圖3為生產(chǎn)壓差隨氣藏壓力變化而變化圖。橫軸為氣藏壓力，縱軸為井底流壓。折線上方為不出砂區(qū)域(小于生產(chǎn)壓差)，折線下方為出砂區(qū)域(大于生產(chǎn)壓差)。圖3中可以看出，氣藏壓力越小，則井底流壓越小。對于該氣藏而言，隨著氣藏壓力的降低，井底流壓變小，生產(chǎn)壓差變小，出砂是不可避免的。