储层岩心室内出砂模拟实验研究

当驱替流量达到一定孑 隙体积的倍数时测定渗透 Ｌ 率、 出砂量 ， 改变流速 ， 重复上述过程。 （ ）含水驱替实验 。在不同含水饱和度下 ， ２
５ ｌ
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２ ０ ５月 ０６年
断
块
油
气
田
第 １ 卷第 ３期 ３
ｍ； ｒ 为井眼半径 ，ｍ； ｅ Ｐ 为实验流速 ， Ｌ ｍｎ Ｄ ｍ ／ ｉ； 为岩心直径 ， ｅ ｍ。
表 １ 实验 用岩心物性参数
生 毒
蛔
确
１ ２ 流 程 ．
图 １ 实 验 流 程
１ 过滤器 ；． 油罐 ； 储水罐 ；． ． ２储 ３ ． ４ 油泵 ； 水泵 ；． ５ ． ６ 环压泵； ７ 岩心夹持器 ； 压差传感器 ；． ． ８ ． ９ 计算机 ； ． １ 油水分离计量器 ０
（ ）实验温度。实验在恒温箱 中进行 ， ３ 模拟 储层中部温度 ５ ｃ 。 ３ｌ Ｃ
采取 防砂措施 。此外 ， 注入水矿化度也会影响地层 出 砂量。 关键词 油井出砂 渗透率 流速 模拟实验
江苏油田 Ｚ ３ ４ 断块地层胶结疏松 、 易出砂 。 严 重影响了油井的正常生产。本实验选用 Ｚ ３ ４ 断块 的储层岩心 ， 模拟油井生产情况（ 含水率 、 驱替速 度等）通过岩心流动实验 和膨胀实验 ， ， 认识储层 油井的出砂状况 ， 为区块调整开采方式 、 制定有针
（ ）实 验流 速 。实 验 流速是 根 据实 际生产状 ４
如图 ｌ 所示 ， 实验流程由 ３ 部分组成 ： 口注 进 入系统 、 驱替系统及出口分离计量系统。 １ ３ 条件 ． （） １ 岩样分析。本次实验采用 Ｚ３断块天然 ４ 圆柱状洗油粉细砂岩。岩心物性参数见表 １ 。 （ ）实验流体。实验用水根据地层水分析资 ２ 料室内配制 ， 为碳酸氢钠型 ， 所用地层水矿化度为 ４ ３ ｇＬ Ｏ５ １ｍ ／ 。实验用油根据地层原油物性资料 ， 选用与地层 原油粘度 相 近的精制 油， 度为 ７ 黏 ６ ｍ ａ・ ， Ｐ ｓ防止 由于流体黏度 变化带来的对 渗透率 和 出砂状 况 的影 响 。
况转换而来 ， 无水 驱替实验设计 流速为 ０５— ５ ． ２ ｍ Ｖ ｉ， ｌ ｍｎ含水驱替实验设计流速在 ０ ５ １５ ｌ ． — ． Ｖ ｍ ｍｎ的范围内。其转换公式为 ｉ
ｑ １ １２／Ｑ ．５ ＇ ｗ
ｈ — Ｄ
式中， Ｑ为实际 产量 ， ｄ ｈ为油层有 效厚度 ， ｍ／ ；
对性的防砂措施提供技术依据。
１ 实验部 分
１ １ 原 理 ．
实验采用稳态法。将油水以一定的比例 同时
恒速 注入 岩心 ， 岩样进 、 口压 力 以及 油水 流量 在 出
稳定时， 油水在岩样孔隙 中的分布均衡 ， 时油水 此 的有效渗透率是恒定的 ， 测定岩样进 、 出口压力以 及油水流量 ， 根据达西定律计算油水有效渗透率。 通过调整油水 比例 ， 即可得 到一 系列不同含水状 态下的渗透率值及出砂状况。
图 ２ 岩 心流速与渗透率及 出砂 量关系
岩心实验结果表 明， 储层在不含水的情况下 ， 随驱替液量的增加 ， 单位体积 出砂量增加 ， 当驱替 量达一定数值后 ， 出砂减少 ， 直至不出砂。岩心在 驱替量为 ３０ｍ ， ０ Ｌ 流速 为 ｌ５ｍＪｍｎ时开始 出 ， ｌ ｉ
１４ 步骤 ． 砂 ； 流 速 达 到 ９０ｍＬ ｍｎ 驱 替 液 量 为 １５０ 在 ． ／ ｉ， ５
（ ）无水驱替实验。按设计 流速恒速驱替 ， １
ｍ Ｌ时出砂量最 大； 当流速达到 １． Ｌ ｍｎ后 ， ８０ｍ ／ ｉ 岩心几乎不 出砂。根据 流量 转换公式 ，４ Ｚ ３断块 油井无砂生产的最大采液强度为 ３９ｍ ／ ｄ・ ） ． （ ｍ 。 岩心在 ｌ． Ｌ ｍｎ高流速驱替下的累积出 ８０ｍ ／ ｉ 砂 量 为 ２７ １ｍ ， ４ ． ｇ 出砂 量 为 岩 心 总 量 的 ０３ ％ ， ．７ 没有破坏岩心的骨架砂。该流速折算产液强度为 ４ ． （ ｍ） 是 实际油井产 液强度的 ２ ７４ｍ ／ ｄ・ ， ０倍 以上 ， 这表 明油藏在无水期生产时 ， 即使有少量砂 产出， 也可以采取携砂生产， 而不必急于防砂 。 从渗透率变化趋势来看 ， 随着流量和驱替液 量的增加 ， 岩心渗透率首先增加 ， 随之不断下 降， 岩心的最小渗透率为初始渗透率 的 ６． ３ ５７ ％。这 是因为岩心中的细小砂粒首先被带 出 ， Ｊ岩心渗 透率有所增加 ， 随着岩心中许 多较大 的砂粒在喉 道处架桥 、 聚集 ， 尤其是游离砂运移至孑喉的狭窄 Ｌ
收 稿 日期
２０ ０ — ３ ０６— ２ ２
第一作者简介
徐苏欣， １７ 女，９６年生， 工程师， ０ 年 ２０ ０
毕业于西安石油大学 。 主要从事油气 田开发研究 工作。地
址 （２ ０ ９ ： ２５０ ） 江苏省扬 州市文 汇西 路 １号 。 电话 ： ０ １ （５ ４）
７ ６ ６ １。 ７０ ３
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第 ｌ 第 ３期 ３卷
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Ｆ Ｌ ． Ｉ ＫＯＩ ＡＵ Ｔ ＢＤＣ Ｌ＆ Ｇ ＳｎＥ Ｄ Ａ Ｌ
储 层 岩 心 室 内出砂 模 拟 实验 研 究
徐苏欣 李 汉周 曹全 芳 齐 英
（．江苏 油田分公司石油工程技术研究 院 ２ 吉林油 田分砂 岩油 藏 Ｚ ３断块岩 心 ， ４ 通过 室 内出砂模 拟 实验 ， 分析 了流 体 流速 、 含
水率、 累积驱替液量和矿化度对岩心渗透率和 出砂状况的影响。结果表明， 无水采油期 ， 在 骨 架砂 未遭破坏， 出砂轻微， 可以携砂生产； 在含水采油期 ， 含水率对油藏 出砂 影响较大， 应及 时