防砂知识
以上应力模型基于非渗透流体模型,通过研究Coates和Denoo认为此模型适合生产初期井眼状况。
最大最小水平地应力可用下式求得:
(3)多元统计法
Ghalambor等提出用多元统计的数学方法,考虑应力、测井解释成果如声波时差、弹性模量、孔隙度等参数,预测出砂的可能性。此种方法可预测某个区域的临界生产压差,但局限性较大。
4.实验模拟法
90年代初,壳牌公司、斯伦贝谢公司和Terr3Tek公司等分别进行了实验室出砂模拟研究,得到大量有价值的成果。
斯伦贝谢公司采用一个简单的、易监测的出砂试验系统。斯伦贝谢公司选用带有模拟炮眼的人造岩心,在试验中分别考虑应力、流量、流体粘度和岩石强度等因素,该实验得出的结论是在同类型岩心条件下,流速是出砂最主要的影响因素。对油或水,当射孑L炮眼中流体流速超过0.2m/s时就有可能出砂。而流动又分为轴向和径向两部分。轴向流动(沿炮眼轴线)对出砂影响较大,这是因为轴向流动更易于清除岩石表面已被破坏的岩石颗粒。因此该公司建议使用大孔径、高孔密射孔可提高不出砂的临界生产压差。
1992年壳牌公司发表了大型出砂实验室试验研究结果。他们采用代表某油田某地层的露头岩石做为试验岩样,同时考虑套管、水泥环、射孔等影响因素。该实验的目的是研究应力和流速对出砂的影响,采用的岩样尺寸为0.7m×0.7m×0.81m。该试验装置可模拟三维地应力、孔隙压力等。
壳牌公司的实验结果有许多新的内容,当增加压差时,都导致短时间的大量出砂,当压差维持不变时,出砂速度降低到较低水平,这说明压力波动对出砂影响较大,另外当将油切换成盐水后导致出砂速度增加,随之不久出砂速度又降低到原有水平,这说明纯盐水对出砂影响并不大,而两相流动对出砂速度影响较大。