产水气井出砂预测模型研究

发布时间：2019-09-19 12:44

【摘要】：通过多年的气藏开采实践,我们发现在气藏开采的过程中,气井出砂已经成为困扰气藏开采的主要因素之一。国内外学者经过几十年的出砂预测研究,在出砂预测领域取得了很多有价值成果和认识,并建立了许多出砂预测模型。这些出砂预测模型的建立极大的推动了出砂预测技术的发展,并对油气田现场的生产实践起到了重要指导意义。然而这些模型都没有考虑气井产水的情况,因此有必要针对产水气井的实际情况,建立对应的出砂预测模型。水侵是气藏开采过程中不可避免的问题,也是造成气井出砂的一个重要原因,气井产水会对地层岩石的岩石力学性质产生影响,进而对气井出砂造成影响。本文针对产水气井出砂问题,从岩石力学参数与含水饱和度的关系出发,结合弹塑性力学、渗流力学和油藏数值模拟等理论,进行了产水气井出砂预测模型研究,并完成了以下工作：(1)结合渗流力学和油藏数值模拟理论,建立了二维气水两相渗流模型,并对模型进行了有限差分和数值求解。运用Visual Basic语言编制了二维气水两相渗流数值模拟程序,为后续的产水气井出砂预测提供基本数据。(2)通过岩石力学参数测试实验,发现了含水饱和度对岩石力学参数有明显影响,建立了岩石弹性模量和抗压强度与含水饱和度之间的关系式,为产水气井出砂预测模型中引入含水饱和度参数提供了依据。(3)针对产水气井,利用获得的含水饱和度与岩石力学参数的关系,结合应力平衡方程和胡克定律,建立了产水气井井眼附近地层的弹性区应力分布模型和塑性区应力分布模型。(4)结合含水饱和度对岩石力学参数的影响,对Mohr-Coulomb破坏准则进行了修正,使其能适用于气井产水情况下的出砂判断。将弹性区应力分布模型和修正之后的Mohr-Coulomb破坏准则结合,建立了产水气井出砂临界压差预测模型；结合弹、塑性区应力分布模型,建立了产水气井出砂半径预测模型。(5)运用Visual Basic语言,结合建立的产水气井出砂预测模型编制了出砂预测程序,并通过该程序,对某一产水气井进行了实例计算。结果表明：考虑含水饱和度与不考虑水影响的出砂预测结果有明显差异,计算结果更接近实际情况,验证了该模型的合理性和可行性。
【图文】：

相对渗透率曲线,相对渗透率曲线,体积系数,山砂

产水气井山砂预测模巧研究编制完成之后，使用该数值模拟程序进行模拟计算。模型中的各项气藏的实际数据，见表３－１。逡逑表３－１基本物性参数逡逑物性参数逦参数取值逡逑地层压力（Ｍ化）逦２４逡逑地层温度（’Ｃ）逦８０逡逑孔隙度（％）逦３０逡逑渗透率（ｍＤ）逦１００逡逑有效厚度（ｍ）逦１０逡逑水相体积系数逦１．０５逡逑初始含水炮和度（％）逦＇逦３２逡逑？邋■邋Ｋｒｗ邋？邋Ｋｒ

含水饱和度,压力分布,平面

＾ｌ５ＢＰｊＩ逡逑￣￣＾＾邋６＾邋＊邋＊逡逑图３－９邋ｑ＝４２．５３５Ｘ邋ｌｏＶＶｄ的平面压力分布逡逑６００１逦１逦１逦逦１逦１逦１邋＾１＂逡逑Ｉ逡逑。．＾．；；；逡逑．．．逦．ｒ逡逑Ｉ逡逑－ＯＯ逦－４００逦－２００逦。逦２００逦４００逦ｅｏｏ－．，，．邋’气；－＇：：ｓ：＇．逡逑图３－１０邋ｑ＝７５．９８Ｘ邋ｌ0４ｍ３／ｄ的平面压力分布逡逑３９逡逑
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE358.1

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