[发明专利]一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法

说明书

本发明涉及海上油气田开发领域，特别涉及一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法，包括构建储层的岩石力学参数随地面含水率的关系模型，其中所述岩石力学参数包括内聚力和内摩擦角；基于骨架出砂破坏模型，计算获得不同地面含水率下的出砂临界生产压差，当所述出砂临界生产压差等于生产压差时，储层开始出砂，此所对应的时刻为防砂时机，所述骨架出砂破坏模型考虑孔隙压力衰竭对地应力的影响并基于Mogi‑Coulomb破坏准则和所述岩石力学参数构建；本发明提供的海上油气田开发生产的防砂时机确定方法能够科学准确的确定最佳油气田开发生产防砂时机。

技术领域

本发明涉及海上油气田开发领域，特别涉及一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

海上油气田储层段多为疏松砂岩，岩石胶结程度低，地层容易破碎被油气流体携带进入井筒，造成出砂。油井一旦出砂会导致管线及生产设备的磨蚀、降低油井产能、污染环境，甚至造成油井停产或报废。由于海上平台作业成本高，油井一旦出砂会极大的增加生产成本。油气田防砂作业会降低近井地带渗透率，阻塞油气流通通道，降低油井产能。判断防砂时机，最大限度的释放油井产能对油气田生产开发尤为重要。目前对于油气田开发生产防砂时机的确定主要是根据经验确定，缺乏一套科学可行的确定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法，以解决现有技术中油气田开发生产防砂时机根据经验确定不准确技术问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：

本发明提供了一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法，包括：

构建储层的岩石力学参数随地面含水率的关系模型，其中所述岩石力学参数包括内聚力和内摩擦角；

基于骨架出砂破坏模型，计算获得不同地面含水率下的出砂临界生产压差，当所述出砂临界生产压差等于生产压差时，储层开始出砂，此所对应的时刻为防砂时机，所述骨架出砂破坏模型考虑孔隙压力衰竭对地应力的影响并基于Mogi-Coulomb破坏准则和所述岩石力学参数构建。

进一步地，对储层段岩心进行驱替实验，分别测定不同地面含水率的声波速度，建立岩石力学参数与不同地面含水率的关系曲线，获得岩石力学参数随地面含水率的关系模型。

进一步地，所述骨架出砂破坏模型建立过程包括：考虑井壁最大主应力、中间主应力和最小主应力对岩石强度的影响，定义F为井壁骨架岩石失稳指数，则Mogi-Coulomb破坏准则的表达式为：

F＝a+bσ_m,2-τ_otc，

其中，

式中：c为内聚力，φ为内摩擦角；

当井壁骨架岩石失稳指数F≤0时，井壁骨架发生破坏，地层出砂，此时井底流压为临界井底流压，进而获得出砂临界生产压差。

进一步地，所述生产压差为各年的配产压差，地面含水率为各年的含水率，利用骨架破坏出砂模型计算不同含水率的出砂临界生产压差，不同生产年限的出砂临界生产压差，获得以年为节点的防砂确定时机。

进一步地，各年的配产压差获得过程：建立产量和所述生产压差关系曲线，将产量达到峰值时对应的生产压差作为合理配产压差，对比在所述配产压差下的产量模拟计算值与实际值，更新生产动态资料，调整产能方程，最终确定各年的配产压差。

进一步地，利用数值模拟方法拟合区块含水变化规律，动态预测各井所述各年的含水率。