旅大6—2油田儲層出砂預測分析研究

【摘要】出砂是油田開采過程中沙粒隨流體從油層中運移出來的現象，是油井生產中所面臨的一大難題。出砂不僅會導致油井減產，嚴重時會造成套管損毀最終導致油井報廢，因此在正式開采前對儲層進行出砂預測對于今后的生產具有重要意義。本文以儲層的出砂原理為基礎，結合旅大6-2油田的工程實例，分析了該油田出砂的可能性，并對出砂臨界生產壓差進行了預測。研究成果能夠為該地區今后的鉆井作業提供科學依據和技術指導，從而保證海上油田生產的安全與高效。

【關鍵詞】出砂預測；臨界生產壓差

1 引言

在油井開采和作業過程中，由于儲層附近的巖層破壞，導致部分脫落的砂粒隨油層流體一起流進井筒，造成油井出砂，對油井正常生產造成一系列不利的影響。儲層出砂的危害性大，一方面會腐蝕井下管材、安全閥和機械采油設備，造成管道的滲漏和設備的失效，引發嚴重的安全問題和溢出事故；另一方面，砂體在井內形成砂堵，會導致產量下降，甚至使油井停產。為了油田的順利開采，對儲層出砂的預測分析方法進行研究是非常必要和迫切的。

2 儲層特性分析

旅大6-2油田的儲層孔隙發育，以粒間孔隙為主。砂巖非常發育，疊置連片分布，巖性組合為“砂包泥”特征，平均砂巖百分含量67.6%。已鉆井在各油組發育1-8個砂體，單砂體厚度范圍1.1-98.4m，平均值為3.3-98.4m，各油組砂巖總厚度6.8-98.4m。已鉆井在各油組內發育1-18個隔夾層，油組內單隔夾層厚度范圍0.5-13.8m，油組內隔夾層平均厚度3.8m；油組間隔層厚度2.2-35.6m，油組間隔層平均厚度9.6m。油組底部的泥巖隔層分布穩定，厚度大，可以追蹤描述；油組內夾隔層分布不穩定、厚度薄，橫向變化快，不宜追蹤描述。

旅大6-2含油層段儲層物性以高孔高滲為主。4/6井區旅大6-2-4井平均孔隙度為32.3%，平均滲透率為1215mD ；旅大6-2-6井平均孔隙度為30.7%，平均滲透率為1278mD。1/5井區旅大6-2-5井平均孔隙度為29.1%，平均滲透率為1013mD。

3 出砂預測分析

3.1 出砂可能性預測方法

（1）利用儲層聲波時差數據預測出砂可能性：利用測試聲波在地層中的傳播時差（Δtv）來預測地層出砂情況。聲波時差從一個側面反映了地層的壓實程度， 聲波時差是聲波縱波沿井剖面傳播速度的倒數。Δtv越大，膠結越疏松，反之亦然。

（2）B指數法：

式中， —出砂指數（MPa）； 、 分別為由聲波測井及密度測井數據求得的巖石彈性模量（MPa）和巖石泊松比。

（3）Schlumberger出砂指數法：

將出砂指數定義為體積彈性模量 和剪切彈性模量 的乘積，對于Schlumberger出砂指數一般認為當 時地層存在出砂問題。

3.2 油田出砂可能性分析

利用獲得的測井資料，對旅大6-2油田1井儲層段的出砂可能性進行了分析。分析方法采用綜合法，即對儲層段聲波時差、B出砂指數和S出砂指數分別進行分析計算，綜合考慮這三個參數與出砂臨界值的關系，最終對儲層出砂可能性進行評價。

三種方法預測的結果較為一致，旅大6-2-1井儲層出砂可能性很大，見圖1、圖2、圖3所示。

3.3出砂臨界生產壓差的預測

現場經驗數據表明，當生產壓差小于儲層單軸抗壓強度的一半時，可保持儲層開采初期不會出砂。室內巖芯實驗可直接測得地層的單軸抗壓強度，對沒有取芯的地層則可通過分析處理測井數據來預測地層巖石的單軸抗壓強度，進而求出地層出砂的臨界生產壓差：

式中，P—臨界生產壓差；UCS—單軸抗壓強度。

這種方法涉及到的參數最少，單軸強度可以通過室內強度實驗來取得，避免過多參數難以準確確定而帶來的誤差。通過研究分析，可發現旅大6-2-1井儲層段在1300-1600m，儲層出砂臨界壓差在6-9MPa之間，儲層段在1700-2000m，臨界壓差基本在10MPa左右。

4 結論

（1）綜合運用聲波時差法、B指數法與Schlumberger出砂指數法，得到了旅大6-2油田儲層的出砂預測分析結果。

（2）根據儲層特性，通過計算得到了旅大6-2油田的出砂臨界生產壓差。

參考文獻

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[4] 王艷輝，劉希圣，王鴻勛.油井出砂技術的發展與應用綜述[J].石油鉆采工藝，1994

[作者簡介] 于忠濤，男，1980年12月生人，山東蓬萊人，中級職稱，從事鉆井監督及鉆井工程設計工作9年，目前就職于中海油能源發展股份有限公司監督監理技術分公司。