砂泥巖互層坍塌對表皮系數的影響規律實驗研究

陳偉宏，柯澳香，馬智雄

（長江大學石油工程學院，湖北武漢 430100）

水平井技術被廣泛應用于南海東部各油田的高效開發中，然而在儲層段鉆進過程中時常會鉆遇到砂泥巖夾層，產生井眼縮徑或者坍塌掉塊，造成井眼不規則變形，導致下部完井管柱下入困難甚至下不到設計井深等，影響作業時效和安全，甚至對油井產能產生不利影響。通過對以往環空表皮系數的研究進展調研發現，目前的環空表皮系數研究多從理論推導的方向進行，缺少從實驗方向的研究。并且理論推導模型涉及參數繁多，計算方法復雜，在工程實踐中往往難以計算。而在生產現場環空表皮系數主要是使用不穩定試井方法測得，只能測出總環空表皮系數，由于影響環空表皮系數因素過多，這種方法精準度相對較低。在泥巖段由于泥巖水化膨脹，導致泥巖坍塌，通常使用盲管將其封隔[1-4]。在砂巖段，通常使用篩管進行防砂處理，然而在砂泥巖互層段，泥巖坍塌后地層砂堆積在環空中，從盲管段運移至篩管段堵塞篩管，導致篩管的產能下降[5-8]。

1 實驗裝置

1.1 實驗裝置

根據油田現場實際工況，基于相似原理，設計了一套全可視水平井盲管-割縫篩管組合測算環空表皮系數研究實驗裝置。實驗裝置見圖1，包括監測系統、循環系統、井筒模擬系統、數據采集處理系統。其中監測系統包含壓力表、壓差傳感器、流量計，主要作用是對管線壓力、壓差、流量進行監測，防止泵壓超過井筒最大載荷發生事故。……