【疏松砂岩适度出砂开采效果影响因素分析】 疏松砂岩
时间：2019-04-07 03:17:34 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】适度出砂是提高油井产能的方法之一，本文对疏松砂岩油藏的适度开采，剖析了影响适度出砂开采效果的几个因素，主要针对储层微粒的运移、粘土矿物、水侵、地层压实、边水和气驱以及油水两相流等几个因素进行了深入的分析。
【关键词】适度出砂；防砂；开采；产能；疏松砂岩
油藏在开采过程中，有选择的阻止大于或等于一定粒径的油层砂随原油运移，通过这些粒径的油层砂的堆积，形成滤砂屏障，而阻挡较小粒径的油层砂随原油运移，最终实现改善近井眼地层的油层孔渗结构，发挥油层产能的目的。适度出砂的实质是对产出砂粒径的一种控制和管理，影响其的因素较多。本文对这些影响因素进行较为深入的分析。
1.储层微粒运移对产能的影响[1]
疏松砂岩油藏由于胶结疏松，地层微细粒处于疏松或半疏松状态，油田开采过程中，高粘度地层油渗流时对微粒的拖曳力大，很容易造成地层微粒随流体的流动而发生运移、沉积堵塞，造成地层渗透率降低，影响油井产能。
地层微粒运移是一个非常复杂的过程，受地层孔隙结构特征、微粒形状大小、流体的拖曳力、微粒的电位、润湿性以及微粒粒径与孔喉匹配关系等诸多因素的影响。微粒粒径与孔喉匹配关系也决定微粒在孔喉中运移的距离及微粒对储层的渗透能力。
2.储层粘土矿物对产能的影响
弱固结储层岩化程度差，粘土含量高，含有大量自生的如高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石和混层粘土矿物。当发生水侵时，粘土膨胀是造成地层渗透率降低，影响产能的主要原因。
疏松砂岩油藏产生晶格膨胀的矿物主要是蒙脱石、伊/蒙间层，次为水化白云母和水化黑云母。蒙脱石、伊/蒙间层的遇水膨胀可促发其它与之共存地层微粒（如高岭石、伊利石等）从孔壁脱落。由于蒙脱石、伊/蒙间层粒径一般为1～2μm，且含量很高，孔喉粗大，就地膨胀和分散运移的结果不是将孔喉堵死，而是一定程度上扩大孔喉。蒙脱石、伊/蒙间层的膨胀作用对岩石稳定性的影响也比较复杂。Degens[2]对沉积地层的各种自生粘土矿物引起的储层问题作了描述，揭示了储层泥岩粘土引起地层渗透率降低的机理，由于粘土膨胀，孔隙度减小而引起的多孔地层的渗透率降低。
3.水侵破坏孔隙中油流的连续性
当岩样中的水处于束缚水状态时，油流在孔隙度内部成连续状态。这时少量的束缚水，一部分以水膜的形式包围在砂粒的周围，在水膜的外面形成油水界面，此时油水界面所产生的力起到保持砂粒稳定的作用；另一部分水分布于细小孔隙，所产生的毛管力阻碍油流进入，并把微小的自由颗粒固定下来，在相当大的油流速度下也不会被冲走。当含水饱和度增大时，流体的流动由原油的单相流变为油水两相流动。当其中一相流体含量较大时，就会使另一相流体失去连续性，使之成为大小不等的液滴，当这些液滴通过孔隙喉道时，由于油水界面变形，引起阻力增大，这种现象就是贾敏效应。以上阻力的存在增加了产液对砂粒的拖拽力，也就使岩石中微粒更容易移动。另外，当水成流动的连续相时，流动的剪切面为砂粒表面，只要流速有所增加，就会把原来稳定在砂粒表面的松散微粒冲走，并在适当的部位发生堆积，堵塞流动孔隙，而严重降低渗透率。在流量保持不变的情况下，由于孔隙通道变窄，使生产压差增大，因而进一步加大岩石出砂的可能性。
根据以上分析可知，毛管力在抑制出砂和促进出砂方面都起到了一定的作用。对亲水岩石，在束缚水饱和度状态下，毛管力对砂粒起到了稳定作用，而当两相流体同时流动时，贾敏效应等由于油水界面而产生的附加阻力，增加了流体对砂粒的拖拽力，因此使出砂变得严重。
4.油气两相流动增加了油流阻力
原始油层的气体，有溶解气和自由气两种状态，自由气聚集在气顶称为气顶气。溶解状态的气体均匀饱和在油内，称为溶解气。油田在开发过程中，由于不断消耗油蒇本身的能力，地层压力不断下降，当井底压力低于饱和压力时，井底附近原来溶解在原油中的天然气就分离出来，井底附近出现油气两相流。
气体从油中分离出后，开始是游离小气泡均匀分散在油中，随着油层压力的下降，气泡不断长大。当气泡通过孔隙喉道时，由于油气界面变形，引起阻力增大。考虑到油流入井要经过无数这样的隘口，油中的气泡又是不断增多增大，气泡会发生淤塞作用，增加了油气运移的阻力。
5.边水和气驱的影响
油井所处构造部位不同，开采效果差异很大。位于构造低部位或近气顶的油井，开采效果较差。当蚯蚓洞与边水或气顶连通时，油井常被迫关井。
6.地层压实的影响
当油气从地下深处采出时，边水和气驱对适度出砂有一定的影响。如果不补充能量，孔隙压力将逐渐降低，并将导致岩石体积收缩，油藏将被压实，油藏压实被认为是一种重要的驱油机理，但油藏压实可能会造成储层渗透率下降，导致油气井产能损失，对适度出砂有不利影响。
油藏压力的递减将导致地应力有方向的变化，这对于井周应力的影响是较为复杂的，井周的应力集中和岩石的非线性本构关系更使其加剧，对于某些孔穴形状，由于油藏压力的降低所产生的较小的定向地应力对其稳定性反而有所改善。但总的说来对于抗剪切破坏的孔穴稳定性由于油藏压力的递减而明显降低。
7.结论与认识
1)适度出砂是疏松砂岩开采的一种有效方式，能够实现控制一定出砂前提下尽可能提高产能的目的。
2)影响适度出砂开采的因素较多，主要有储层微粒的运移、粘土矿物、储层水侵程度、地层压实程度、边水和气驱以及油水两相流等几个因素的影响。
【摘 要】适度出砂是提高油井产能的方法之一，本文对疏松砂岩油藏的适度开采，剖析了影响适度出砂开采效果的几个因素，主要针对储层微粒的运移、粘土矿物、水侵、地层压实、边水和气驱以及油水两相流等几个因素进行了深入的分析。
【关键词】适度出砂；防砂；开采；产能；疏松砂岩
油藏在开采过程中，有选择的阻止大于或等于一定粒径的油层砂随原油运移，通过这些粒径的油层砂的堆积，形成滤砂屏障，而阻挡较小粒径的油层砂随原油运移，最终实现改善近井眼地层的油层孔渗结构，发挥油层产能的目的。适度出砂的实质是对产出砂粒径的一种控制和管理，影响其的因素较多。本文对这些影响因素进行较为深入的分析。
