海上油气田完井手册-油气水井防砂(4)

防砂知识

×EB值均高于临界门限值，目前已投产的前五口井中，2口水平井日产油1056～1064t，生产压差1.26和1.27MPa，累积产量27104t和7×l04t，3口直井日产液75—264t，含水率29.9—40.1％，均未发现出砂，与预测结论一致。

用同样的方法对南海某油田进行出砂预测，EC值范围为2.68～3.78×104MPa，ES×EB值范围为12.8～25.8×107MPa。可以看山，Ec值和ES×EB值均高于临界门限值，油田生产初期不会出砂。

(2)用声波测井数据确定出砂门限值

声波测井测出的声波时差(纵波)值同岩石的孔隙度有良好的对应关系，较小的声波时差值如50µs／ft (164µs／m)代表低孔隙度，坚硬、高密度的岩石；较大的声波时差如95µs／ft(312µs／m)代表高孔隙度，松软、低密度岩石。通过声波测井同出砂井的对比，可以得出本地区的出砂临界值。

如法国道达尔石油公司确定南海某油田砂岩油层出砂声波门限值为

Δt<312µs／m(95µs／ft)，为稳定砂岩。

Δt >345µs／m (105µs／ft)，为不稳定砂岩。

Δt在312～345µs／m (95—105µs／ft)之间，为难以判断的砂岩。

(3)孔隙度法

地层孔隙度可以作为判别地层是否出砂的依据之一。若地层孔隙度高于30％，出砂的可能性就大。

(4)单轴杭压强度法

Shell公司Vecken等人假设岩石出砂是由于遭受张力破坏。此方法源于岩石力学，其在实际应用中，预测模式如下：

Δpdd = LσUCS (9-1-3)

式中 Δpdd —— 临界生产压差，MPa；

σUCS 一— 岩石单轴强度，MPa；

L 一— 为系数，受地区因素影响。

此方法简便，岩心试验易做，因此被较多公司采用。

类似此方法还有布氏硬度法和厚壁筒法。

3.数值计算值

此种预测出砂方法的研究对象是介于固结一疏松之间的地层。

许多公司和专家在理论模型和数值计算、模拟方面做了大量有实用价值的工作，研究范围覆盖了弹塑性力学、渗诡力学、有限元、离散元、统计学、实验室力学岩石特性参数测量、测井数据的解释等方面。在此方面，阿科公司和斯伦贝谢公司占居领先水平。

(1)Weingarten & Perkins法(亦称阿科法)

20世纪90年代初阿科公司的Weingarten和Perkins提出一种简便、可靠的预测气井出砂的数值计算方法。此方法已于过去的三年中在阿科公司的16个气田应用过。

Weingarten和Perkins假设射7L炮眼圆柱形，前墙为一半球体，流入半球面的稳定流体服从达西定律，岩石破坏遵循摩尔库仑准则(岩石破坏准则)，同时对弱固结地层，假设其抗拉强度为零，对非理想气体，推导出以下关系式：

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