旅大6―2油田储层出砂预测分析研究

【摘要】出砂是油田开采过程中沙粒随流体从油层中运移出来的现象，是油井生产中所面临的一大难题。出砂不仅会导致油井减产，严重时会造成套管损毁最终导致油井报废，因此在正式开采前对储层进行出砂预测对于今后的生产具有重要意义。本文以储层的出砂原理为基础，结合旅大6-2油田的工程实例，分析了该油田出砂的可能性，并对出砂临界生产压差进行了预测。研究成果能够为该地区今后的钻井作业提供科学依据和技术指导，从而保证海上油田生产的安全与高效。

【关键词】出砂预测；临界生产压差

1 引言

在油井开采和作业过程中，由于储层附近的岩层破坏，导致部分脱落的砂粒随油层流体一起流进井筒，造成油井出砂，对油井正常生产造成一系列不利的影响。储层出砂的危害性大，一方面会腐蚀井下管材、安全阀和机械采油设备，造成管道的渗漏和设备的失效，引发严重的安全问题和溢出事故；另一方面，砂体在井内形成砂堵，会导致产量下降，甚至使油井停产。为了油田的顺利开采，对储层出砂的预测分析方法进行研究是非常必要和迫切的。

2 储层特性分析

旅大6-2油田的储层孔隙发育，以粒间孔隙为主。砂岩非常发育，叠置连片分布，岩性组合为“砂包泥”特征，平均砂岩百分含量67.6%。已钻井在各油组发育1-8个砂体，单砂体厚度范围1.1-98.4m，平均值为3.3-98.4m，各油组砂岩总厚度6.8-98.4m。已钻井在各油组内发育1-18个隔夹层，油组内单隔夹层厚度范围0.5-13.8m，油组内隔夹层平均厚度3.8m；油组间隔层厚度2.2-35.6m，油组间隔层平均厚度9.6m。油组底部的泥岩隔层分布稳定，厚度大，可以追踪描述；油组内夹隔层分布不稳定、厚度薄，横向变化快，不宜追踪描述。

旅大6-2含油层段储层物性以高孔高渗为主。4/6井区旅大6-2-4井平均孔隙度为32.3%，平均渗透率为1215mD ；旅大6-2-6井平均孔隙度为30.7%，平均渗透率为1278mD。1/5井区旅大6-2-5井平均孔隙度为29.1%，平均渗透率为1013mD。

3 出砂预测分析

3.1 出砂可能性预测方法

（1）利用储层声波时差数据预测出砂可能性：利用测试声波在地层中的传播时差（Δtv）来预测地层出砂情况。声波时差从一个侧面反映了地层的压实程度， 声波时差是声波纵波沿井剖面传播速度的倒数。Δtv越大，胶结越疏松，反之亦然。

（2）B指数法：

式中， ―出砂指数（MPa）； 、 分别为由声波测井及密度测井数据求得的岩石弹性模量（MPa）和岩石泊松比。

（3）Schlumberger出砂指数法：

将出砂指数定义为体积弹性模量 和剪切弹性模量 的乘积，对于Schlumberger出砂指数一般认为当 时地层存在出砂问题。

3.2 油田出砂可能性分析

利用获得的测井资料，对旅大6-2油田1井储层段的出砂可能性进行了分析。分析方法采用综合法，即对储层段声波时差、B出砂指数和S出砂指数分别进行分析计算，综合考虑这三个参数与出砂临界值的关系，最终对储层出砂可能性进行评价。

三种方法预测的结果较为一致，旅大6-2-1井储层出砂可能性很大，见图1、图2、图3所示。

3.3出砂临界生产压差的预测

现场经验数据表明，当生产压差小于储层单轴抗压强度的一半时，可保持储层开采初期不会出砂。室内岩芯实验可直接测得地层的单轴抗压强度，对没有取芯的地层则可通过分析处理测井数据来预测地层岩石的单轴抗压强度，进而求出地层出砂的临界生产压差：

式中，P―临界生产压差；UCS―单轴抗压强度。

这种方法涉及到的参数最少，单轴强度可以通过室内强度实验来取得，避免过多参数难以准确确定而带来的误差。通过研究分析，可发现旅大6-2-1井储层段在1300-1600m，储层出砂临界压差在6-9MPa之间，储层段在1700-2000m，临界压差基本在10MPa左右。

4 结论

（1）综合运用声波时差法、B指数法与Schlumberger出砂指数法，得到了旅大6-2油田储层的出砂预测分析结果。

（2）根据储层特性，通过计算得到了旅大6-2油田的出砂临界生产压差。

参考文献

[1] 沈琛，邓金根，王金凤.胜利油田弱胶结稠油藏岩石破坏准则及出砂预测[J].断块油气田，2001

[2] 周建良，李敏，王平双.油气田出砂预测方法[J].中国海上油气工程，1997

[3] 霍树义，李厚裕，张玉模.油井出砂层位预测技术[J].地球物理测井，1992

[4] 王艳辉，刘希圣，王鸿勋.油井出砂技术的发展与应用综述[J].石油钻采工艺，1994

[作者简介] 于忠涛，男，1980年12月生人，山东蓬莱人，中级职称，从事钻井监督及钻井工程设计工作9年，目前就职于中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司。