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油井出砂预测模型研究

作　者: 周林然
导　师: 卢渊
学　校: 成都理工大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 出砂预测模型临界井底流压裸眼完井射孔完井
分类号: TE358.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

油井出砂是石油开采遇到的重要问题之一，每年要花费大量人力物力进行防治和研究。出砂机理作为出砂预测和防砂的理论基础，越来越受到人们的重视。本文在前人大量实验和理论分析成果的基础上，将渗流力学、岩石力学和弹塑性力学相结合，通过多学科综合研究，首次建立了针对任意井斜角和方位角(包括射孔孔眼方位的任意性)的裸眼、射孔完井的油井出砂预测理论模型，并通过实例分析验证了本文理论、方法的正确性和有效性。在储层物性动态参数计算模型方面，总结出了适合出砂预测所需的孔隙度、渗透率以及压缩系数的动态模型，模型考虑了体积应变、骨架砂剥离、可动砂在孔隙表面和喉道沉积对物性参数的影响。在临界井底流压模型方面，以井壁周围应力分布数学模型为基础，结合Mohr-Coulumb强度判定准则，建立了出砂预测模型—临界井底流压预测，并对所建立的预测模型中所涉及的钻井参数(井斜角、方位角)、地层特性参数分别进行了分析，得出：井眼周围八倍井眼范围内是地层岩石容易发生剪切破坏、拉伸破坏、挤压破坏的区域，且其趋势为：剪切破坏＞拉伸破坏＞挤压破坏；井壁上切向有效应力、垂向有效应力变化幅度最大，且有切向最大有效应力＞垂向最大有效应力＞径向有效应力；当原地垂向主应力为原地三个主应力中最大主应力时，从防砂角度来讲，水平井眼应沿着最小水平主应力方向，或尽可能靠近最小主应力方向。

全文目录

第1章引言  7-18
  1.1 背景及研究的目的和意义  7-8
  1.2 国内外油井出砂研究现状  8-15
  1.3 本文研究的内容和思路  15-18
第2章岩石力学参数基本概念及其计算  18-33
  2.1 岩石力学基础参数的概念及其计算  18-25
  2.2 岩石应力和应变分析  25-30
  2.3 剪切破坏准则  30-33
第3章储层物性参数的计算  33-37
  3.1 孔隙度计算模型  33-35
  3.2 渗透率计算模型  35-36
  3.3 孔隙压缩系数计算模型  36-37
第4章出砂预测模型的建立  37-54
  4.1 井壁围岩的应力分布  37-48
  4.2 裸眼井出砂预测模型的建立  48-49
  4.3 射孔完井出砂预测模型的建立  49-53
  4.4 预测模型的计算机实现思路  53-54
第5章模型分析  54-89
  5.1 井壁周围应力状态分析  54-68
  5.2 裸眼完井预测模型分析  68-74
  5.3 射孔完井预测模型分析  74-85
  5.4 预测模型的应用  85-89
结论及建议  89-91
致谢  91-92
参考文献  92-93

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