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1、 中海石油深圳分公司中海石油深圳分公司 西江23-1油田延缓底水锥进的水平井防砂技术专题研究汇报人：熊友明汇报人：熊友明西西 南南 石石 油油 大大 学学 20062006年年2 2月月1818日日西江23-1油田延缓底水锥进的水平井防砂技术专题研究项目负责人：韦红术、熊友明 报告编写人：熊友明 报告审查人：罗东红、唐海雄、闫正和、陈 德、林海春、方达科、蔡后本 主要研究人：唐海雄、韦红术、张俊斌、熊友明、彭作如、胡小康、赵立强、张 鹏、段永刚、何东升主要研究内容l1、根据西江231的特点，针对使用中心管、井下节流水嘴和梯级筛管的完 井方式在防止底水锥进的效果进行研究，并与优质筛管的效果进行比
2、较，综合 总体的经济效益分析和作业难度，推荐合适的完井方式；l2、水平井防砂筛管和盲管组合比例优化研究l1）水平井完井产能预测；l2）最佳单根筛管长度优选研究；l3）计算不同筛管、盲管长度比例（1：1；2：1；3：1）时的产能；l4）计算筛管、盲管不同组合结构时水平井内生产压差的分布；l5）计算筛管、盲管不同组合结构时的产能；l6）计算筛管、盲管不同长度比例和组合结构时的产能；l7）优化研究水平井段生产压差均衡分布的筛管、盲管组合结构和方式；l8）计算筛管、盲管不同配置时水平井内生产压差分布以及对底水油藏水平井 开发的底水突破时间影响。主要研究内容l3、各产层地层砂粒度分布实验测定及分选性研究
3、l4、各产层防砂筛管合理网孔参数实验研究l（1）测定地层岩心在围压作用下渗流速度和出砂量的关系、测定不同防砂 筛网孔径和出砂量的关系；l（2）使用筛析后的散砂，进行填砂模型实验，测定在围压作用下渗流速度 和出砂量的关系、测定不同防砂筛网孔径和出砂量的关系；l（3）综合分析研究确定各产层防砂筛管合理网孔参数。l5、对防砂筛管分别位于裸眼中心位置和井壁时的防砂效果及产能影响进行 研究；l6、对下人防砂筛管在井筒中的有关摩阻进行分析计算；l7、对水平井裸眼下高级筛管以及下梯级筛管分别进行水平段长度优化研究l8、调研跟踪渤海天津分公司梯级筛管完井防砂技术应用情况和效果。第一章、地层砂粒度分析及分选性研
4、究 表 气层三个平行样品粒度分布统计结果一、H1B油层地层砂粒度分析及分选性研究分析了5个样品。样品1：D500.32mm，D400.36mm，D900.18mm。均匀性系数c2， 为均匀砂。样品2：D500.49mm，D400.64mm，D900.20mm。均匀性系数c3.2 ，为非均匀砂。样品3：D500.26mm，D400.30mm，D900.16mm。均匀性系数c1.9 ，为均匀砂。样品4：D500.49mm，D400.64mm，D900.18mm。均匀性系数c3.55 ，为非均匀砂。样品5：D500.47mm，D400.60mm，D900.18mm。均匀性系数c3.33 ，为非均匀砂
5、。第一章、地层砂粒度分析及分选性研究粒径分布范围样品5（深度：1762.5m）重量百分比（）累积百分比（）0.85mm3.83.80.85-0.425mm29.933.70.425-0.25mm29.863.50.25-0.106mm27.390.80.106-0.061mm6.897.60.061-0.05mm0.898.40.05-0.04mm1.6100.00.04mm0.0100.0表51 西江2314井H1B（样品5）粒度分布统计结果第一章、地层砂粒度分析及分选性研究图53 西江2314井H1B样品5（深度：1762.5m）地层砂累积重量百分比与平均粒径关系曲线 第一章、地层砂粒度分
6、析及分选性研究总体来看：分析了H1B油层5个样品；分析了H2A油层2个样品；分析了H2油层2个样品；分析了H3油层2个样品；分析了H3B油层3个样品。结果如下：第一章、地层砂粒度分析及分选性研究表2 上气层三个平行样品粒度分布统计结果井号与层位样品 号D50(m m)D40(m m)D90(m m)C评价10.320.360.182.020.490.640.203.2西江231430.260.300.161.9H1B油层40.490.640.183.5550.470.600.183.33平均0.4060.5080.182.82均匀中砂表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表第一章、地层砂粒度分析及
7、分选性研究井号与层位样品 号D50(m m)D40(m m)D90(m m)C评价表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表西江231410.110.130.062.17H2A油层20.130.140.072.0平均0.120.1350.0652.08均匀细砂西江242 2x10.290.310.181.72H2油层20.220.260.083.25平均0.2550.2850.132.19均匀中砂第一章、地层砂粒度分析及分选性研究表16 西江油田各层地层砂筛析汇总表井号与层位样品 号D50(m m)D40(m m)D90(m m)C评价西江242 2x10.680.740.233.22H3油层20.
8、580.650.222.95平均0.630.6950.2253.09非均匀粗砂西江302 2x10.650.700.193.68H3B油层20.710.740.282.6430.710.740.262.85平均0.690.7270.2432.99均匀粗砂第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究表1 实验用筛网目数与孔径对比美国标准筛目（目）孔径（m）孔径（mm）1401050.1051201250.1251001490.149801770.177602490.249404190.419305950.595第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究第一节、实际成型岩心单层筛网出
9、砂实验图5 H1B岩心（深度1759.25m）模拟水平井产量与出砂量的关系（80目筛网）第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究H1B油层共完成了20组实验，从结果来看，80目筛网（孔径177m）的防 砂效果较好，小产量下出砂较少。H2A油层共完成了15组实验，从结果来 看，80目筛网（孔径177m）的防砂效果好。 图8 H2A岩心（深度1878.5m）模拟水平井产量与出砂量的关系（80目筛网） 第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究第二节 地层散砂填砂模型的单层筛网防砂实验研究 图14 H1B岩心模拟水平井产量与出砂量的关系（100目筛网）第二章 地层出砂规律及防砂筛管
10、挡砂 精度的实验研究图36 H2A岩心模拟水平井产量与出砂量的关系（100目筛网）第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究H1B 共完成60组实验，H1B油层的D50 0.406mm，均匀性系数C2.8。筛网60目（249m ）、筛网80目（177m）和筛网100目（149m）的 防砂效果较好。H2A共完成21组实验，H2A的平均粒度中值D50 0.12mm，属于细砂地层，平均的均匀性系数c 2.1。筛网100目（149m）、筛网120目（125m） 和筛网140目（105m）的防砂效果较好。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图43 H2岩心模拟水平井产量与出砂量的关
11、系（120目筛网）通过H2油层21组实验来看，必须用小于120目筛网（孔径 125m）的单层筛管才有可能挡住地层出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图48 H3岩心模拟水平井产量与出砂量的关系（80目筛网）通过H3层层油层层18组实验来看，必须须用小于50目筛网（ 孔径297m）的单层筛管才有可能挡住地层出砂。 第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图54 H3B岩心模拟水平井产量与出砂量的关系（80目筛网）通过H3B层层油层层18组实验来看，必须须用小于50目筛 网（孔径297m）的单层筛管才有可能挡住地层出砂。 第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验
12、研究第三节 产量波动下的双层筛网防砂实验研究把该井地层散砂混合后使用。设计流量：模拟水平井产量为1000、 2000、3000m3/d。交替进行,每个流量测1个小时。反复交替3次。实验时 间共9个小时。根据第二节的实验结果，取60目、80目、100目。目数与 国际长度单位对应关系见表55。表55 筛网目数与国际长度单位对应关系美国标准筛目（目）孔径（m）孔径（mm）1001490.149801770.177602490.249第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图55 H1B产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看，筛网孔径在249 m以下的双层筛 网，可以认为
13、基本不出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图56 H2A产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看，筛网孔径在125 m以下的双层筛网， 可以认为基本不出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图57 H2产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看，在产量波动的情况下，筛网孔径在 125 m以下的双层筛网，可以认为基本不出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图58 H3产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看，在产量波动的情况下，筛网孔径 在249 m以下的双层筛网，才有可能挡住地层出砂。第二
14、章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图59 H3B产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(双层筛网)从上述结果来看，在产量波动的情况下，筛网孔径在 249 m以下的双层筛网，才有可能挡住地层出砂。 第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究从上述实验结果来看，产量波动是引 起出砂的重要原因之一。在同样挡砂精度 的情况下，产量波动时的双层筛网出砂比 产量均匀的单层筛网更加厉害，建议今后 投产后要尽量避免产量波动。同时单纯的 双层筛网不一定能有效挡砂。 第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究第四节 产量波动下的三层筛网防砂实验研究 图60 H1B产量波动下筛网孔径与出砂量的
15、关系(三层筛网) 从上述结果来看，对H1B油层，筛网孔径在249 m以 下的三层筛网，可以认为基本不出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究图61 H2A产量波动下筛网孔径与出砂量的关系(三层筛网)从上述结果来看，对H2A油层，筛网孔径在125 m以下的三 层筛网才可以挡住地层出砂。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究第五节 使用地层散砂的填砂模型模拟实际防砂筛管结构的防砂实验研究按照甲方提供的三种筛管编号，进行了如下实 验研究。其中，支撑网（粗网）为20目筛网（孔径 0.841mm）。本实验所选筛网目数与孔径的对比关系见表67。第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂
16、 精度的实验研究表67 实验所用的筛网孔径与目数对比关系美国标准筛目（目）孔径（m）孔径（mm）1401050.1051201250.1251001490.149801770.177702100.210602490.249502970.297404190.419305950.595208410.841第二章 地层出砂规律及防砂筛管挡砂 精度的实验研究甲方要求评价的三种产品编号的防砂筛管基本结 构如下：1、产品编号1：1层20目支撑网（粗网）1层过滤网1 层20目支撑网（粗网）。过滤网的挡砂精度由本实验确定 。2、产品编号2：1层20目支撑网（粗网）1层过滤网1 层20目支撑网（粗网）1层过滤网
