【摘 要】
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稠油作为一种典型的非常规油藏,在世界能源市场上占有特殊的地位,但诸多因素制约了稠油储层的有效开采,其中之一就是目前普遍存在地层出砂问题。针对目前国内外稠油热采过程出砂预测研究存在的主要问题,采用理论分析和数值模拟相结合的手段,研究了多场耦合作用及夹层对稠油热采出砂预测的影响,在此基础上,考虑夹层及多场耦合作用,基于等效塑性应变准则对稠油热采过程中的出砂预测进行了研究。研究得到以下主要结论:(1)稠
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:热-流-固-蠕变耦合作用下致密储层裂缝量化预测研究(No.41972138);
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稠油作为一种典型的非常规油藏,在世界能源市场上占有特殊的地位,但诸多因素制约了稠油储层的有效开采,其中之一就是目前普遍存在地层出砂问题。针对目前国内外稠油热采过程出砂预测研究存在的主要问题,采用理论分析和数值模拟相结合的手段,研究了多场耦合作用及夹层对稠油热采出砂预测的影响,在此基础上,考虑夹层及多场耦合作用,基于等效塑性应变准则对稠油热采过程中的出砂预测进行了研究。研究得到以下主要结论:(1)稠油热采过程中考虑多场耦合作用时,油藏平均温度较低,平均产油量较低,累积产油量较低,累积油汽比较低,稠油的开采效率降低;多场耦合模型的净孔隙体积、有效应力和储层沉降等与出砂相关的参数均呈非均匀分布。泊松比、杨氏模量、孔隙度和注入温度的合理提高有利于稠油开采,蒸汽质量的提高对稠油的采收率有负面影响,随着参数的变化,累积产油量与油藏沉降呈相反的趋势。(2)夹层对蒸汽腔扩展、油汽运移行为有重要影响,进而影响储层出砂。夹层对累积产油量、累积油汽比、残余油饱和度等生产指标均有正向影响。受夹层影响,生产周期变长,注汽量增大,热损失减小。究其根本原因是蒸汽运移速度降低和导热率提高。远离注入井位置合理的夹层在稠油开采中具有优势;合理增加夹层长度、厚度及数量有利于SAGD开采方式下的稠油开采。(3)考虑多场耦合作用及夹层作用建立了出砂预测的数值模拟模型,通过软件自带的公式编辑器,编辑出关联储层岩石塑性应变及储层出砂的程序,在此基础上定义出砂变量,对储层是否出砂进行判定。结果表明,储层在开采过程中出现了出砂的情况,需要注意防砂,在第356天出砂区域范围达到最大,位于水平井上部,随着开采的进行,此区域逐渐减小。根据现场生产资料,研究区2口井均出现了开采过程中出砂的情况,从模型的建立和计算结果来分析,该出砂预测方法中考虑的因素比较齐全,可信度较高。
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