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油层出砂机理研究综述

项目资助:中石油中青年创新基金“渤海湾盆地油田地质灾害分布规律及控制因素研究”(04E7041)项目资助收稿日期:2007-03-02;修订日期:2007-03-23;作者E-mail:Xushouyu@https://www.wendangku.net/doc/8d12107869.html,

第一作者简介:徐守余(1968-)男,江苏东台人,教授,2004年获中国地质大学理学博士学位,从事油藏表征、油气地质工程的教学和科研工作

油层出砂机理研究综述

徐守余,王宁

(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东东营 257061)

摘要:油藏开发中出砂问题是影响产能的重要因素,了解油藏出砂机理对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要意义.综合国内外文献及大量实例认为,地质因素和油田开发工程因素是影响油层出砂的2大因素.进一步分析油层出砂的力学机理,将油层出砂的力学机理分为剪切破坏和拉伸破坏两类.研究成果对进一步研究油层出砂机理及改善防砂工艺措施具有重要的意义. 关键词:出砂;机理;砂岩;油藏;综述

油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.笔者在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障.

油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益.

1 地质因素与出砂机理

1.1 构造应力的影响

在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是:

βσtan 2001S p =?

式中:σ1——最大主应力,MPa ；

P 0——地层孔隙压,MPa ；

S 0——岩石固有剪切强度,MPa ； β——破坏角.

其中:4

αβ+=

α——内摩擦角.

左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂[1].

断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S 0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生. 1.2 砂岩性质

通常,地层埋藏越深,压实作用越强,胶结程度越好,岩石压实紧密,地层不易出砂.砂岩胶结程度是影响出砂的主要因素.胶结性能与埋藏深度、颗粒大小及形状、胶结物类型和胶结方式等密切相关.钙质胶结为主的砂岩较致密,地层强度高,不易出砂;以泥质胶结为主的砂岩较疏松,强度低,较易出砂.砂岩颗粒接触关系是影响油层出砂的另一重要因素,研究表明:如果砂岩颗粒为点接触,油层压实作用较弱,地层则容易出砂.

出砂模拟实验表明:对于疏松砂岩,出砂过程的开始阶段是从胶结最弱处先开始出砂,然后出现砂体结构变化和破坏,使得渗流场变化,形成高渗区域,流

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体集中在高渗区域流动,使砂体结构破坏而大量出砂,形成出砂道,继而砂道进一步扩展增大形成砂窟.

1.3储层敏感性与流体性质

1.3.1 储层敏感性

储层中的自生矿物与原始油层中的流体通常处于平衡状态,当不同流体进入时,原始平衡会遭到破坏,对出砂产生影响.

速敏性因流体变化而引起地层微粒运移,堵塞喉道,导致流体渗流阻力局部增大,增大了流体对岩石的拖拽力,未被阻挡的更细微粒随流体进入井筒造成出砂.

酸(碱)敏性酸(碱)液进入储层后与某些敏感性矿物及流体发生反应产生沉淀或者颗粒,这些颗粒一方面作为地层砂被携带进入井底,另一方面堵塞喉道,造成流体对岩石的拖拽力增大,使更细微粒进入井筒造成出砂.

水敏性地层中粘土矿物在接触低盐度流体时,可能产生水化膨胀、分散,大大降低地层强度,导致出砂.

盐敏性盐液进入储层后,由于粘土矿物的水化和膨胀导致地层出砂[2].

鉴于储层敏感性对油层出砂的影响,在油气开采过程中,要严格控制入井液中的固相颗粒入侵.尽量采用较低的注采速度,对注水井采取防膨措施,可选用有机聚合物类防膨剂.酸化时慎重选择用酸,入井液的pH值应控制在8.5以下,达到防止出砂的目的.

1.3.2流体性质

流体粘度王凤清等通过实验模拟流体粘度与出砂量的实验表明,油层开始出砂的临界流速随流体粘度的升高而下降.也就是说,流体粘度越大,越容易出砂[3].当流速高于出砂临界流速时,在相同流速下,流体粘度越大,出砂量越大.流体的粘滞性在出砂过程中表现出2种机制:一是悬砂、携砂;二是携砂流体对砂体的冲刷和剥蚀.流体粘度升高,携砂、悬砂能力增强,流动过程中的拖拽力也就增大,对砂体的冲刷和剥蚀就更加严重,最终导致出砂加剧.由此可见,在油藏开采过程中,应尽量保持地层压力高于饱和压力,防止由于脱气改变原油性质,流体粘度增大,导致出砂.

流体pH值汪伟英等通过实验研究表明,注入流体的pH值对出砂有一定的影响,pH值增大,临界出砂流速减小[4].当pH值达到14时,出砂量急剧增大.出现这种现象的原因是pH值的升高,使岩石粘土矿物中晶层间斥力增大,导致粘土矿物更易分散、脱落,随流体的流动而运移,造成出砂.另外,pH值同样会改变非粘土颗粒表面的电荷分布,使颗粒与基质间的范氏力减弱,那些胶结基质不好或非胶结的颗粒将被释放到流体中去,导致自由颗粒的数目增多,出砂可能性增大.因此,在钻井、完井以及井下作业过程中,应注意控制入井流体的pH值,以防由于pH值过高造成油井严重出砂.

2 油田开发与出砂机理

2.1地层压降及生产压差对出砂的影响

地层压力是原油从地层流向井底的动力.上覆岩层压力是靠孔隙内流体压力(即地层压力)和岩石本身的强度(有效应力)来平衡的.即:

式中:P0——上覆岩层压力;

P p——地层压力或地层孔隙压力;

σ——骨架之间受到的接触应力.

当油层未打开时,P p保持不变,岩层处于稳定状态.随着开采进行,地层压力P p下降.若为衰竭式开采方式,地层压力会急剧下降.因上覆岩层压力不变,地层压力的下降将导致岩石颗粒上的有效应力越来越大,当大到超过地层强度时,岩石骨架就会遭受破坏,地层颗粒被流体携带至井底,引起出砂.

朱彩虹等人在对胜利油田永八块油层出砂机理的研究中,通过岩心驱替流动出砂实验,在模拟油藏及井眼周围岩石性质的情况下,对不同生产压差下的出砂量进行了预测,得出的结论是:在其他条件相同的情况下,生产压差越大,出砂量越多[5].所以在实际的油藏开采过程中,要将生产压差控制在临界生产压差之内,以防止生产压差过大导致出砂.

2.2流速对出砂的影响

流体导致出砂的关键是流体拖拽力能否克服砂岩基质的阻力.流体流经砂岩时,拖拽力主要是粘滞力(体积力).砂岩基质的阻力基本上是面积力,表现为胶结力、吸附力和接触力.这些面积力结合起来与体积力抗衡.

出砂机理研究中将使充填砂运动的流速定义为门限流速,而将使骨架砂变为自由砂的流速定义为临界流速.当流速大于临界流速时,其后果只能是加剧出砂.通过对埕岛油田馆上段油层出砂和流速的关系模拟实验可以看出(图1),随着流速的增加,出砂量也随之增大[6].因此,在油藏的开采过程中,要尽量将流速控制在临界之内,从而在一定程度上减小出砂的机率.

2.3含水饱和度或注水对出砂的影响

①含水饱和度上升使支持砂粒粘合的毛细管力

图1 流速与阶段出砂量柱状图

Fig.1 Phase sand producing bar chart at different flow rate

下降,导致地层强度降低,引起出砂;②矿化水与某些矿物间的化学反应产生沉淀堵塞喉道,加剧出砂;③胶结物被水溶解,特别是一些粘土矿物,如蒙脱石遇水膨胀、分散,岩石结构被破坏,导致地层强度降低,颗粒运移,加剧出砂;④注水对地层的冲刷作用导致地层强度的降低,引起或加剧出砂.

在对胜利油田东辛采油厂出砂因素的研究中,分析了地层含水饱和度对油层出砂的影响(图2).由图可见,含水饱和度对油层出砂的影响存在一个饱和度的临界值区间.低于该饱和度条件下,射孔眼的扩展半径随饱和度的增加而降低,而一旦含水饱和度超过此临界值,孔眼半径几乎线性地增大,累积出砂量也加速地增大.因此,在油藏开采的实际工作中,为防止含水饱和度上升所带来的出砂问题,应提早采取措施将含水饱和度控制在临界饱和度以下,并配合防砂堵水一体化工艺,减小出砂的机率.

图2 含水饱和度与射孔眼扩展半径关系曲 Fig.2 The rating curve about water saturation and

expanded radius of perforating eyehole

2.4 完井因素

射孔孔道充填物对出砂的影响弹孔尺寸对油流阻力会产生巨大的影响.弹孔内压降表达式为:

2)(131.9888

.0A

l E kA q L p βρμ?+=? 由上式,弹孔流动阻力与弹孔尺寸及孔内充填物之渗透率K 有密切关系:弹孔内充填物渗透率是决定弹孔压降的关键因素,若其渗透率高,压降就小.对于极限情况,若弹孔畅通无阻(K =∞)则阻力最小,若其渗透率K →0,则阻力最大,弹孔完全堵塞.

射孔参数对油层出砂的影响弹孔流道面积直接影响弹孔压降.对每个弹孔而言,要提高孔径;对整个井段而言,是要增加孔密.增大孔径、提高孔密的综合效果是提高了有效流动面积,降低了流动阻力,也降低了流速,从而有利于减缓出砂.

井斜的影响当井斜倾角小于45°时,仍可把它当作垂直井,不会对出砂产生重大影响.只有当井斜大于45°时,对高倾角斜井,甚至水平井,由于与油层段接触面大大增加,在保持相同产量的条件下,将使出砂减缓.这就是为什么超长的水平井出砂轻微的原因.

射孔相位角研究表明90°时最好,这是由于地层流线以井轴为中心,相对对称,减少了流线的弯曲和收缩,阻力最小,有利于减少出砂[7].

总之,为防止油井中后期出砂,应该在早期钻井阶段和完井阶段进行预防,如尽量采用大套管、高密度射孔完井,用较小的流速和压差采油.同时可利用包括现场预测法、经验公式及经验图表法、实验室法、理论分析模型、数值模型、数值计算以及神经网络法等一系列出砂预测方法对油井出砂进行预测,针对油井的地层条件、井身结构及施工因素,综合考虑出砂的原因,选择具体的防砂工艺,从而达到防砂的目的.

3 油层出砂力学机理

油层出砂通常是由于井底附近岩层结构遭受破坏引起的.从力学角度分析,油层出砂有2个基本机理:剪切破坏机理和拉伸破坏机理.前者与地层压力和生产压差有关,后者与流体性质和开采速度有关.

剪切破坏机理破坏是大多数现场出砂的基本原因.它是由于炮孔或井眼周围岩石所受应力超过岩石本身强度,使岩石产生剪切破坏而出砂.主要原因

是油藏压力的衰减或生产压差的过大.

剪切破坏将造成大量突发性出砂,严重时砂埋井眼,造成油井报废.

拉伸破坏机理流动作用于炮孔周围地层颗粒上的拖拽力过大,使炮孔壁岩石所受径向应力超过其本身的抗拉强度,脱离母体而导致出砂.这与过大的

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开采流速与流体性质有关.拉伸破坏引起的油层出砂量小,出砂使孔穴通道增大,而孔穴增大又导致流速降低,从而使出砂有“趋停”趋势,具有稳定效应[8].

微粒运移机理是一个单独的砂粒或者砂的集合体从砂的骨架上脱离,运移到一个流动的流体中的过程.一方面,在流体流动拖拽力作用下产生移动进入井眼造成出砂;另一方面,导致井底周围地层的渗透率降低,增大流体的拖拽力,加剧出砂.

砂拱稳定出砂机理力学理论认为,射孔后在井眼附近形成一塑性变形区.在流体压力作用下,该区单颗粒开始脱落,并随流体进入井底,孔眼变成一较大且稳定的球形,颗粒在球形孔腔壁附近聚集形成砂拱[9].

研究表明,当润湿相浓度小于某个临界值时,砂拱将保持稳定;如果润湿相浓度达到某个临界值时,砂拱将被破坏[10].另外,砂拱的稳定能力与砂拱的尺寸、润湿相大小有关,围绕在孔眼周围的砂粒必须具有一定的润湿相才能形成砂拱,稳定砂拱必须具有一定的外界应力和自身的凝聚力.润湿相浓度与砂拱稳定性的关系如下:①单相浓度的砂粒构成不了稳定的砂拱;②强烈的引力使孔眼增大;③两相环境下的砂拱稳定性好,在实验条件下:S w大于3%形成稳定的砂拱(S w为润湿相饱和度);S w小于20%有出砂的迹象;当S w大于20%而小于32%时,连续出砂;当S w大于32%有大量流砂产生;④在两相区环境下,仅润湿相携带砂粒;⑤在润湿相饱和度较小的环境下,液流速增加,砂拱尺寸也随之增加,随流速的降低砂拱保持稳定;⑥润湿相浓度超过某一临界值时,砂拱将发生坍塌破坏.

4 总结

(1) 油层出砂是多种因素综合作用的结果.

(2) 油层出砂通常是因井孔附近地带的岩层结构破坏引起的.笔者认为,油层出砂的2大主控因素是地层压力和多相流体的作用.

(3) 从力学角度分析,油层出砂机理可分为剪切破坏机理和拉伸破坏机理.

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RESEARCH ON RESERVIOR SAND PRODUCTION MECHANISM

XU Shou-yu,WANG Ning

(China University of Petroleum, College of Geo-Resources and Information, Dongying ,Shandong,257061 China) Abstract: Sand production is an important factor affecting productivity of reservoir exploitation. Understanding the mechanism of sand production is meaningful to sand control effectively and choose the rational methods. Through summarizing many examples and literature both home and abroad, the two factors of sand production are geo-factor and engineering factor, further more, in the view of mechanics, the factors can be included shear damage and tension damage. This research has important meaning to further studies on sand production mechanics and improving the craft measure of sand prevention.

Key word:Sand production; mechanism; sandstone; reservoir; review

地下水循环机理研究手段综述报告

地下水循环机理研究手段综述报告地下水循环模式代表了区域内地下水总的补、径、排特征，可以为地下水资源的合理管理和可持续利用提供科学依据。如今，地下水循环的研究越来越引起人们的广泛关注。早期水循环研究主要应用于地表水与地下水相互转化关系。目前，地下水循环研究的方法有：水文地质分析法、水化学方法、同位素分析方法、数值模拟法等。 1.水文地质分析法水文地质分析法是地下水循环模式研究最传统的方法，也是最基础的方法。该方法以地质、水文地质条件为基础，从地下水补、径、排角度来分析和确定地下水循环模式。 2.数值模拟技术随着计算技术的发展，数值模拟技术得到广泛的应用，但受到参数的限制，影响到该方法的应用。 3.水化学方法地下水水化学组分是地质历史时期形成的产物，在一定程度上记录着水体的赋存环境特征、补给来源、渗流途径等水循环方面的信息，可用用来阐明地下水的运动方向，在一定程度上反映区域地下水循环规律和更新能力。但是不同成因的地下水，其水化学组分可能相似，需要配合其它方法使用。 4.环境同位素方法二十世纪五十年代国外就将同位素技术应用到水文地质学的研究中。最初同位素只用作示踪剂，随后人们开始利用同位素技术探讨地下水的起源、形成、埋藏和演化等理论问题，判定地下水的补给来源，补给高程、补给强度、不同补给来源的比例、估算水文地质参数、地下水年龄，地下水更新能力，流速和流向，查明地表水与地下水以及不同含水层间的水力联系等实际问题，掌握区域地下水循环特征。目前，常用的同位素有D、18O、3H、13C、14C。氢氧稳定同位素是研究区域地下水循环方式和补给来源最常用的示踪剂，在低温的情况下，水岩作用不会影响它们在地下水中的含量。地下水中稳定同位素在循环过程中受到混合以及雨水补给、蒸发等作用引起同位素分馏而产生规律性的变化。氚是一种放射性同位素，具有计时性，且地下水中的3H含量不与岩石介质发生交换，可以用来研究含水

多层组砂岩气藏气井出砂机理及对策研究

作者简介:钟兵,详见本刊2003年第1期。地址:(610051)四川省成都市府青路一段1号。电话:(028)86015547。多层组砂岩气藏气井出砂机理及对策研究钟兵1　马力宁2　杨雅和1　夏崇双1　李江涛2 (1.西南油气田分公司勘探开发研究院　2.青海油田分公司勘探开发研究院) 钟兵等.多层组砂岩气藏气井出砂机理及对策研究.天然气工业,2004;24(10):89～92 摘　要　涩北气田的砂岩气层多而薄,生产过程中地层易出砂。统计表明,涩北气田在试气或试采阶段,虽然大部分气井控制产量生产,但已经有相当数量的井有出砂现象,出砂井占气田试采井总数一半以上。文章从储层特征、岩性特征、气体渗流速度、作业液浸泡等多个角度对气田地层出砂的机理进行了较为全面的分析。结果表明,气田的储层特征是地层出砂的内因,地层中天然气渗流速度是是否出砂的决定性因素,作业液浸泡和井筒内的动态响应会降低地层出砂临界速度,使地层更易出砂。在此基础上,基于降低单一气层天然气渗流速度的思路,从气藏工程角度提出了高孔密、大孔径射孔以及逐层叠加开采和多层压力平衡合采两种多层合采的开采方式和技术路线。实践表明,两种方式均能达到提高涩北气田气井产量、防止地层出砂的目的,其中,多层合采方式更能兼顾到防止出砂、提高气井产量和气田采收率,进而实现提高气田高效开发的目的。主题词　砂岩油气藏　出砂　渗流　多层　合采　涩北气田一、引　言涩北气田储层岩性以粉砂岩为主,储层岩石胶结程度低,欠压实,岩性疏松,较好的岩心出筒后立即松散难取岩样,而成型较好的砂岩则普遍泥质含量偏高。储层的这些特点对生产的直接影响就是生产时气井易出砂。统计表明,涩北气田相当数量的井出现了出砂现象,出砂井占气田试采井总数一半以上。气井出砂严重妨碍气井单井产量的提高。因此,对涩北气田的出砂机理进行深入地分析,并制订相应的气田合理开采、防止地层出砂、提高气井产能的对策,对实现气田的高效开发具有重要意义。二、地层出砂原因 1.储层特征是地层出砂的内在原因涩北气田储层成岩性差、易松散,同时粘土矿物含量高(见表1),且多以泥质杂基的形式填充于粒间孔隙内。在孔隙介质流动摩擦力等作用下,粘土颗粒极易发生速敏或水敏,进而产生运移。当气体的流量达到一定极限,即达到出砂门限流速(对应的生产压差为门限压差)时,在储层孔隙内部首先是填隙物作为流动砂随气体运移。当气体的流量继续增加至一个新的极限,即出砂临界速度(对应的生产压差为极限压差)时,构架储层岩石孔隙的骨架颗粒因处于松散的点式接触状态。随着作用在岩石颗粒表面摩擦力的增大,骨架颗粒将脱落变成自由砂随气流带出。表1　涩北气田储层粘土矿物分析统计表矿物名称高岭石伊/蒙混层比伊利石绿泥石矿物含量10%～15%5%～43%38%～69%10%～17% 表征易速敏易水敏易速敏、水敏易酸敏此外,储层骨架颗粒和泥质填隙物占的比例很大。据7个井次岩心和砂样的粒度分析结果表明,泥质含量平均为23.9%,粉砂(粒径0.01～0.1mm )平均含量49.4%,细砂(粒径0.1～0.25mm )平均含量21.04%,因此储层较容易出砂。所以,在单井产能要求相对较高的条件下,气井大压差生产,储层出砂是必然的。但是应尽量使生产压差保持在极限出砂生产压差范围内,以保证储层骨架及孔隙结构的相对稳定,防止储层大量出砂。 2.气井出砂是速敏反应从岩样气驱实验出砂情况统计结果看(见表2),不同岩性的岩样在气流作用下是否出砂总体上决定于气体在岩样中的渗流速度。如1号和2号岩样的岩性同为灰色粉砂质泥岩,两个岩样最大驱替压力相近,1号岩样的气体渗流速度仅为0.145m/s ,但2 ? 98?

晶体生长机理研究综述

晶体生长机理研究综述摘要晶体生长机理是研究金属材料的基础，它本质上就是理解晶体内部结构、缺陷、生长条件和晶体形态之间的关系。通过改变生长条件来控制晶体内部缺陷的形成从而改善和提高晶体的质量和性能使材料的强度大大增强开发材料的使用潜能。本文主要介绍了晶体生长的基本过程和生长机理，晶体生长理论研究的技术和手段，控制晶体生长的途径以及控制晶体生长的途径。关键词：晶体结构晶界晶须扩散成核一、晶体生长基本过程从宏观角度看，晶体生长过程是晶体-环境相、蒸气、溶液、熔体、界面向环境相中不断推移的过程，也就是由包含组成晶体单元的母相从低秩序相向高度有序晶相的转变从微观角度来看，晶体生长过程可以看作一个基元过程，所谓基元是指结晶过程中最基本的结构单元，从广义上说，基元可以是原子、分子，也可以是具有一定几何构型的原子分子聚集体所谓的基元过程包括以下主要步骤：（1）基元的形成：在一定的生长条件下，环境相中物质相互作用，动态地形成不同结构形式的基元，这些基元不停地运动并相互转化，随时产生或消失（2）基元在生长界面的吸附：由于对流~热力学无规则的运动或原子间的吸引力，基元运动到界面上并被吸附（3）基元在界面的运动：基元由于热力学的驱动，在界面上迁移运动（4）基元在界面上结晶或脱附：在界面上依附的基元，经过一定的运动，可能在界面某一适当的位置结晶并长入固相，或者脱附而重新回到环境相中。晶体内部结构、环境相状态及生长条件都将直接影响晶体生长的基元过程。环境相及生长条件的影响集中体现于基元的形成过程之中；而不同结构的生长基元在不同晶面族上的吸附、运动、结晶或脱附过程主要与晶体内部结构相关联。不同结构的晶体具有不同的生长形态。对于同一晶体，不同的生长条件可能产生不同结构的生长基元，最终形成不同形态的晶体。同种晶体可能有多种结构的物相，即同质异相体，这也是由于生长条件不同基元过程不同而导致的结果，生长机理如下: 1.1扩散控制机理从溶液相中生长出晶体，首要的问题是溶质必须从过饱和溶液中运送到晶体表面，并按照晶体结构重排。若这种运送受速率控制，则扩散和对流将会起重要作用。当晶体粒度不大于1Oum时，在正常重力场或搅拌速率很低的情况下，晶体的生长机理为扩散控制机理。 1.2 成核控制机理在晶体生长过程中，成核控制远不如扩散控制那么常见但对于很小的晶体，可能不存在位错或其它缺陷。生长是由分子或离子一层一层

油井解堵

第三章常见气井堵塞防堵（解堵）技术 3.1 结蜡堵塞防堵（解堵）技术目前，国内外采用抑制油井结蜡的方法有机械方法、热力方法、化学方法和物理方法。针对沙溪庙组气藏采用的经济有效的防蜡方法有热力方法和化学方法。热力方法中，在冬季采用井口加温，只需保持气流温度在22℃以上就不会发生蜡堵塞。同时还必须保证井筒清洁，防止采气管柱内出现粘附节流引起大量蜡析出和水合物产生。根据国内大多数气藏的生产特点和产出流体特征，开发出防蜡剂JD—3，其主要功能和优点有：①清蜡功能：具有使蜡质、沥青质乳化、分散、润湿、反转性能，它的非极性基团能将蜡、胶质沥青等卷离成微小的液粒而脱离附着物，极性基团伸向水，使液粒表面形成水膜，阻止液粒再聚集。②成防蜡功能：能与蜡同时乳化或共晶，破坏蜡晶的方向，致使晶体扭曲，防止蜡晶继续生长，从根本上破坏其网络结构，从而达到抑制蜡晶析出、长大、沉积的作用。 ③加注方便：对密封系统橡胶元件无损害，对油管、套管等金属无腐蚀，可用泡排车泵注[8]。 3.2 出砂堵塞防堵（解堵）技术预测油、气井是否出砂或出砂量的多少，必须研究地层的出砂临界流速及临界压差，定量分析地层的出砂程度。不同的地层其岩石力学性质是不同的，当外界因素超出了地层固有的临界参数值，地层就会遭受破坏。因此，通过实验和计算求得地层的强度参数和临界参数值(如：泊松比、杨氏弹性模量、剪切模量、体积模量、内聚力、内摩擦角等)，就可以对油气层的出砂情况进行预测[13]。一、出砂预测方法 1）现场观测法 (1)岩心观察：用肉眼观察、手触摸等方法来判断岩心的强度。若岩心一触即碎，或停放数日自行破裂，则表明该岩心疏松、强度低，在生产过程中易出砂。 (2) DST测试：如果DST(Dillstem test)测试期间油、气井出砂，甚至严重出砂，那么油、气井在生产初期就可能出砂。有时DST测试期间未见出砂，但仔细检验井下钻具和工具，会发现在接箍台阶处附有砂粒，或者DST测试完毕后下探面，若发现砂面上升，则表明该井肯定出砂。 (3)临井状态：在同一油气藏中，若邻近的油气、井在生产过程中出砂，则该井出砂的可能性就大。 (4)岩石胶结物：岩石胶结物可分为易溶于水的胶结物和不易溶于水的胶结物两种。泥质胶结物易溶于水，当油、气井含水量增加时，易溶于水的岩石胶结物就会溶解，这样将在很大程度上降低了岩石的强度。当岩石胶结物含量较低时，

溅蚀力学机理研究综述

溅蚀力学机理研究摘要：溅蚀是水蚀的初始阶段，是雨滴对地表击打直接作用的结果，是一个动能减少，地表土壤颗粒发生位移的过程。溅蚀主要发生在坡面产生径流之前和刚产生径流时，是水蚀的主要形式之一。国内外学者对溅蚀力学机理的研究主要集中在降雨侵蚀力指标计算上，分别提出了适用于不同地区的降雨侵蚀力计算公式。本文通过整理比较目前在国内外应用比较广泛的降雨侵蚀力指标，力求进一步明确各个降雨侵蚀力指标的计算方法和适用范围，为溅蚀力学机理的研究提供一定的参考。关键词：溅蚀，降雨侵蚀力降雨雨滴动能作用于地表土壤而作功，导致土粒分散，溅起和增强地表薄层径流紊动等现象称为雨滴溅蚀作用。溅蚀是水土流失的初期阶段[1]，溅蚀会破坏土壤结构[2]，增加径流紊动性[3]，增强径流的分散和搬运能力[4-5]。同时雨滴的打击作用使得土壤颗粒堵塞土壤本身的孔隙，减少或者阻止了雨水的入渗，从而极大的增加了径流的侵蚀力[6-7]。雨滴击溅本质上是由于水滴的动能做功或打击，使土壤结构遭受破坏的一种力学现象。雨滴的能量并非全部用于打击土壤表面，Mihara在1951年的研究表明，雨滴2/3的能量消耗在土壤表面形成小坑和移动土壤颗粒方面，而其余的1/3形成水雾。因而，只有用于土壤的那部分能量才是降雨的真正侵蚀力。这样，我们就把降雨侵蚀力定义为雨滴用于分散和击溅土壤颗粒的作用力或能量。 Wischmeier[8]根据美国8000多个小区-年降雨径流资料的分析，提出以降雨总动能E与最大30min雨强I30的乘积EI30作为降雨侵蚀力指标，定量表征次降雨可能引起土壤侵蚀的能力，它反映了雨滴溅蚀以及地表径流对土壤侵蚀的综合效应[9]。此后Hudson[10]、Foster[11]、Lal[12]、Williams[13]、Kinnell[14～16]等提出了许多其它形式的侵蚀力指标，但从综合资料的可得性及适用范围看，EI30仍是世界上应用最广的降雨侵蚀力指标。我国降雨侵蚀力指标的研究从1980年代开始，许多学者基于区域性观测资料的分析，得出了一些区域性研究结果：黄土高原的降雨侵蚀力指标是E60I10或EI10[7,17]，其中E60表示最大60min雨强对应的60min 降雨总动能，I10是最大10min 雨强；安徽大别山区及福建的侵蚀力指标是EI60[18～20]，其中I60是最大60min雨强；黑龙江及云南滇东北的侵蚀力指标为E60I30[21,22]；云南昭通盆地的侵蚀力指标为EI15[23] ，其中I15表示15min最大雨强；广东电白的侵蚀力指标为EI30或EI5[24]，其中I5表示5min最大雨强。王万忠[25]在对全国各地区的降雨、径流资料进行综合分析后，认为我国降雨侵蚀力指标还是采用EI30相对比较适宜。

三语习得机制国内外研究综述_刘韶华

“第三语言”（L3）并不具体指语言的数目，而是指除了学习者的母语（L1）和已经掌握的其他语言（L2）之外，目前正在学习的一种或多种语言（Jorda ，2005）。“近年来国外学者从心理语言学（词汇习得、语种的选择、跨语言影响）、社会语言学、语言教育、普遍语法等多个角度对三语习得进行了深入研究”（陶伟等，2012）。尽管国内三语习得研究才开始起步，但是在三语习得的理论、三语习得机制、三语习得教学、三语习得学习等方面也取得了很多硕果。本文拟对国内外三语习得机制方面的研究进行系统梳理，抛砖引玉，希望更多的学者加入到三语习得的研究队伍中。一、国外研究自Ringbom （1987）《第一语言在外语学习中的作用》的发表标志着三语习得研究的正式开始，学者从各个角度探讨三语习得的理论背景、三语教学、三语使用现状（(Hoffman ，1985；Thomas ，1988)。上世纪90年代以后，研究内容开始涉及到三语学习者的语言特征和各种社会与心理因素等（Clyne ，1997；Cenoz ，et al ，2001；Jessener ，2006；Leung ，2009），其中有关语言习得机制的重要研究成果体现以下两大领域。第一，元语言意识研究。元语言意识（metalinguistic awareness ）是个体反思与运用语言结构特征的能力，包括语言知识的分析和语言加工的控制（Baker ，2001）。元语言意识是提高多语学习水平的最重要的因素之一（De Angelis ，2007）。国外研究者们从多个角度对多语学习者的元语言意识进行了探索，研究结果发现多语习得经历能促进多语学习者的语音、词汇、句法等元语言意识的发展。例如，多语习得者的多语言意识有利于语音和词汇学习（Thomas ，1988），其掌握的语言越多，句法能力就越强（Kemp ，2001），而且他们比单语习得者在语用意识和语用产出方面更具有语言学习和语言认知的优势，能灵活地运用多种策略发现语言规则（Nayak,et al,2005）。这些研究都显示出多语学习者在掌握L1和L2后再学习L3时，表现出了认知优势。第二，语际迁移研究。语言迁移（language transfer ）是“语言之间的异同而产生的已习得的语言对目标习得语言的影响”（Odlin ，1989)。从迁移影响的效果看，分为有利学习的正迁移和阻碍学习的负迁移。对于三语习得者而言，学习者如果已经掌握两门语言，那么这两门语言就会对第三语言的学习产生迁移，包括语音迁移、词汇迁移、句法迁移等（De Angelis ，2001）。一般情况下，多语习得者的语音和词汇习得为母语正迁移。在句法上，第二语言迁移的程度主要取决于多语习得者习得第二语言时间的长短及水平（Odlin ，2001）。语际迁移的程度还取决于语言的心理类型（语言距离）。Cenoz 等（2001）在调查多种西方语言组合中语际迁移的基础上指出：在三语习得中，学习者的母语在语言类型上与L3越接近，越有可能发生语言迁移；L2在语言类型上越接近于L3，就越有可能被使用。学习者在自然背景下与L2和L3的接触强弱对语际迁移也有影响。接触L2越多，L2越有可能既影响L3的词汇，也影响其句法（Ringbom ，1987）。接触三语越多，一语和二语对三语的语际影响越弱。例如，Dewaele （2001）在对一语荷兰语、二语英语的学生学习三语法语的研究中，发现接触目的语较多的学习者比接触较少的学习者更少的进行语码转换。这说明荷兰语和英语对接触法语多的学习者影响要弱。二、国内研究我国少数民族三语习得研究始于20世纪90年代对三语教学的研究。随着我国改革开放进一步走向深入以及国际化潮流的势不可挡，民族地区逐渐从原来的“民语+汉语”的双语教育发展到“民语+汉语+英语（或它语）”的三语教育（黄健等，2012）。自1992年内蒙古自治区在所辖的各少数民族聚居区中小学开展“三语教学”实验以来，三语教学逐渐由零星的自发试验到初具规模，并逐步成为继“双语”教学后的一个重大的教育事件（刘全国等，2011）。三语习得的研究从对三语教学的课程设置、教材教法等具体问题的研究（吴布仁，1996），逐渐转向针对少数民族地区英语教学和教师发展、民族学生英语学习障碍及对策、学习者情感因素等内容（姜秋霞等，2008；原一川，2009；尹波，2012）。基于三语教育，我国学者对三语习得机制也进行了一定的探索。例如，曾丽（2011）运用心理语言学家Pinto 等编制的元语言意识量表，对贵州苗族学生的元语言意识进行了跟踪观察，结果显示平衡双语者学习了L3（英语）后在语音意识、词汇意识和句法意识的任务中比单语者和不平衡双语者有优势。王江涛等（2013）通过对比分析的方法，研究藏族英语学习者的L1（藏语）和L2（汉语）语音迁移影响。研究表明藏族大学生英语发音保留有藏语的音调，而汉语拼音对于英语单词的拼读产生了负迁移。许宁（2012）在对藏族高中生英语学习过程中L1和L2在L3（英语）句法迁移研究中发现：藏族学生在英语学习过程中所受的L2（汉语）的影响要大于他们的L1（藏语）的影响，学生更多地依赖汉语学习英语。欧亚丽（2009）用访谈与语言产出实验相结合的研究方法，分析蒙古族大学生英语语音学习中的跨语言影响及其成因。研究表明，学习者所感知的心理语言距离的影响超过了客观的语言类型距离的影响；心理语言距离只在L2和L3的关联中才有显著作用；L2地位在L3习得的语音迁移过程中决定源语言的选择。蔡凤珍等（2010）以新疆伊宁市哈萨克族和维吾尔族中学生的高考成绩（哈萨克语/维吾尔语、汉语和英语）为样本进行调查发现：L2（汉语）水平对L3（英语）习得有显著影响；民族学生都通过L2（汉语）而不是其母语来习得L3（英语）；非均衡双语者对L3（英语）习得也发生了认知上的积极影响。夏木斯亚·尼亚孜（2009）在分析维吾尔族双语学生L3（英语）习得时认为：英语语音和词缀习得中发刘韶华/新疆师范大学外国语学院讲师（新疆乌鲁木齐830054）。三语习得机制国内外研究综述刘韶华摘要：随着近年来国际化的快速加深，第三语言习得成为国内外语言研究领域的新热点，研究范围从三语习得理论研究到三语习得机制，涉及习得过程中的方方面面。本文主要对国内外有关三语习得机制的研究内容、研究对象和研究方法进行综述，以期为我国三语习得研究者们提供一个资料来源。关键词：三语；习得机制；国内外中图分类号：G521文献标识码：A 文章编号：1671-6531(2013)24-0024-022013年12月第29卷第24期长春教育学院学报Journal of Changchun Education Institute Dec.2013Vol.29No.24 24

出砂基础知识

第一节概述石油工业中，油井生产出砂(sand production)是个普遍性问题，而且油井生产出砂问题的研究十分困难，原因是： ①无法直接观测出砂过程。油田开发在地层深处进行，在地面无法直接观测； ②岩石力学性质(rock mechanical properties)复杂。地层岩石的力学性质可能在较大范围内变化，地层深部取心不但花费昂贵，而且也有一定的偶然性、局限性，如地层深部的含水率、温度和压力条件在地面上难以保持，而这些因素对地层岩石的力学性质有很大影响； ③储层条件复杂。随着生产的进行和各种增产措施的实施，使储层变得十分复杂，这也给研究出砂机理带来困难。 ④油井出砂影响因素多。油井出砂受许多复杂因素的影响，如；地质条件、岩石力学性质、生产参数等；在一口井最终完成之前以及在其生产过程中，准确地预测其是否出砂是至关重要的，因为无论采取何种防砂(sand control)措施费用都会很高，所以不必要的采取防砂措施，不仅使生产费用增加，而且污染油气层，降低生产效率。但是对那些因出砂而被放弃或不能继续开发的井，采取防砂措施又是使油井成为有开采价值的唯一方法。第二节油井出砂的过程及危害一、油井出砂的基本过程地层砂可分为两种：充填（松散）砂和骨架砂(framework sand)。当流体的流速达到一定值时，首先使得充填于油层孔道中的未胶结的砂粒发生移动，油井开始出砂，这类充填砂的流出是不可避免的，而且起到疏通地层孔隙通道的作用；反之，如果这些充填砂留在地层中，有可能堵塞地层孔隙，造成渗透率下降，产量降低。因此充填砂不是防治的对象。当流速和生产压差达到某一数值时，岩石所受的应力达到或超过它的强度，造成岩石结构损坏，使骨架砂变成松散砂，被流体带走，引起油井大量出砂。防砂的主要对象就是骨架砂，上述情况是在生产过程中应尽量避免的。根据以上情况可以把油井出砂过程分为两个阶段：第一阶段是由骨架砂变成自由砂，这是导致出砂的必要条件；对于出砂的该阶段来说，应力因素：如井眼压力(borehole pressure)、原地应力状态(in site stresses state)及岩石强度(rock strength)等是影响出砂的主要因素。第二阶段是自由砂的运移。要运移由于剪切破坏而形成的松散砂，液力因素是主要影响因素：如流速、渗透率(permeability)、粘度以及两相或三相流动的相对渗透率等的作用等。生产过程中，只要满足以上两方面条件，油井就会出砂。因此，对于具有一定胶结强度(cementation strength)的地层而言，要实现有效的防砂(sand control)，首先要防止地层发生破坏，即不让出砂的必要条件得到满足，这主要通过控制应力因素：如保持储层压力、减小生产压差(draw-down)等来实现。但是，随着生产的进行，储层压力衰减，岩石强度降低都是必然要发生的，那么，岩石不可避免要发生破坏。这样，过程就由出砂的第一阶段过渡到第二阶段，这时主要通过控制流速来阻止自由砂的运移达到防砂(sand control)的目的，即控制产量（流速）。同样，对于弱胶结和未胶结储层而言，出砂第一阶段的条件很容易满足，这样防砂(sand control)的关键在于不让出砂第二阶段所需要的条件得到满足，即可通过控制流速和生产压差来达到防砂的目的。二、出砂的危害

中药镇痛机理的研究概述

中药镇痛机理的研究概述（作者：________ 单位：____________ 邮编：___________ ）作者：俞珊秦志丰施俊魏品康【摘要】中药长期用于临床治疗各种疼痛，具有较好的疗效。随着实验技术的发展，关于中药镇痛的机理研究有了一定进展，就近10年来对于中药镇痛机理的研究进行综述。【关键词】疼痛；中药；综述 Abstract : Chinese medicine has been used to treat pain with good efficacy for a long time.With the development of tech no logy on experime nt ，there is a great progress on study of an algesic mecha nism of Chi nese medici ne.This article reviews the studies about an algesic mecha nism of Chi nese medic ine in 10 years. Key words : pain ; Chinese medicine ；review 疼痛是包括机体接受内、外环境刺激后致痛物质从组织产生和

释放，疼痛感受器的致敏，痛觉信息的传导和感觉中枢的感知，并最终进入意识阶段的一个非常复杂的过程。中医认为疼痛不外乎经络闭阻、痰湿阻滞、气血逆乱等，是以经络气血失调为根本原因。治疗主要通过活血化瘀，祛湿化痰通络等方法，长期临床应用取得良好疗效。随着实验技术的发展，对于中药镇痛的机理研究有了一定的进展，现综述如下。 1外周作用 1.1减少外周致痛物质及诱导痛敏物质的分泌中药可通过减少以IL-8为代表的细胞因子类物质、单胺类神经递质、PG NO超氧阴离子等外周物质的生成，减弱对疼痛传入神经系统的刺激，达到镇痛效果。贾英杰等研究发现化坚拔毒膜对疼痛时血清IL-2含量的降低及PGE2含量升高有明显的拮抗作用］2］。衡先培等发现以虫类通络法的代表方通络汤（水蛭、僵蚕、地龙、全蝎、地鳖虫）灌胃可明显增强阴虚火旺大鼠模型对钾离子致痛的痛阈，明显降低循环血液中的5-HT和组织胺］3］。聂红等报道，EOA（白芷总挥发油）对甲醛致痛大鼠模型有明显镇痛作用，显著降低血中单胺类神经递质的含量 :4 ］。秦林等研究表明川乌与白芍配伍后能抑制大鼠甲醛性足跖肿胀，降低血液中炎症介质PGE2的含量］5］。许建阳等发现金铁锁水浸膏灌胃对福氏佐剂诱导的类风湿关节痛有显著的镇痛效应，能提高痛阈，降低血清NO/NOS阻断外周伤害性信息的传递［6］。孟明慧等

深层致密砂岩气藏井筒出砂机理研究

128 深层致密砂岩埋深大，储层非常致密，以往的经验表明这类储层基本不会出砂，然而近年来这类气藏暴露出砂问题严重，研究出砂机理对气藏的开发意义重大。由于该类气藏出砂的非常规性，传统的仅基于岩石破坏的研究方法已经不足以揭示出砂的真正原因。为了更好地研究该区块的出砂机理，在充分认识单井出砂情况的基础上，确定出砂井的生产特征。利用岩石力学模拟和微粒运移模拟确定出砂机理。 1?出砂机理研究现状出砂是一个非常复杂的过程，国内外有很多学者针对储层出砂做过大量的工作。出砂过程由4个步骤构成：力学扰动、破坏、破碎、运移，其中Morita在1989年系统地提出了出砂的所有影响因素，包括压力变化、压力梯度、垂向应力和水平应力、应力加载历史、岩石变形和破坏、射孔孔眼几何尺寸和密度、井眼斜度、毛管力、由于化学作用造成的岩石强度弱化效应等。在整个工业界出砂研究由来已久，综合而言一般包括以下几种机理：压缩破坏：由于压力衰竭或生产压差触发，多发于固结比较好的砂岩油藏；拉伸破坏：一般是由于压力梯度过大造成的，通常发生在欠固结的砂岩油藏；冲蚀破坏：由于流动的拖拽和冲击力从而对岩石造成的破坏。由于出砂对生产造成的破坏性，所以人们也在治理出砂的过程中不断地总结各种预测出砂的办法，希望能够做到防范于未然。因此在不同的历史阶段也提出了不同的预测方法。整个工业界现在已经形成了一整套非常完整的出砂预测方法，具体包括：现场观察、经验方法、实验室分析、数值模拟、综合分析和解析法。 2?深层致密砂岩气藏出砂机理总结我国主要深层致密砂岩气藏的出砂机理，大致可以分为以下几种：（1）气体流速。目前已观察到大量由于高速气流携砂对生产管柱的破坏，这说明携砂的高速气流有极强的破坏性。材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的磨损现象叫冲蚀磨损。其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动而造成其表面材料所发生的损耗。携带粒子的流体可以是高速气流，也可以是液流。冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种磨损形式，是造成机械设备及其零部件损坏报废的重要原因之一，在石油工业，尤其是钻完井过程也随处可见。Tiffin等人在2003 年对墨西哥湾和Trinidad油田分析得出出砂风险跟流速有明显关系。（2）生产压差。利用Petrel近井分析模块，建立孔眼三维有限元模型，模拟由于生产压差导致的射孔孔眼破坏对出砂的影响。从采集砂样来看，孔眼存在明显的扩径，而孔眼破坏是从岩石最薄弱的部分发生，因此孔眼直径取较大值而岩石强度参数取下限值。从出砂数据统计结果来看，对于高生产压差导致的剪切破坏，生产压差在10MPa以下时不易出砂；当生产压差大于20MPa时，随着压差增大，出砂现象开始加剧。初步认为：射孔后岩石接近屈服状态。这与井眼内局部出现井壁崩落的现象是相符合的。因此一旦井筒内压力降低，生产压差增大，孔眼内岩石发生屈服；10MPa压差下产生少量屈服，20MPa压差下屈服区扩展，沿孔眼分布角度超过90°，并向深部扩展；考虑岩体酸损伤后（强度折减10%，20%，30%），对剪切屈服结果有明显的影响，等效塑性应变最大值增加到0.002。损伤程度越大，对岩石屈服破坏的效果就越显著。（3）固井质量。从已有的岩样来看，固井水泥是其中重要组成部分，但是从出砂井的固井质量来看，固井质量与是否出砂没有必然联系，只有少部分出砂井的固井质量较差，不出砂井也有一部分存在着固井质量问题。（4）温度效应。温度的变化也会造成应力的变化，在钻完井过程中，泥浆、压裂液等长时间与井壁接触，会使井筒附近岩石的温度产生变化，随之应力发生变化。（5）施工排量。很多出砂井有较高的施工排量，但是同时也发现施工排量与每米流量之间有比较好的相关性。另外，施工排量的大小与施工压力也有很好的相关性，这说明容易施工的井储层物性较好，容易压裂，同时也容易高产。所以施工排量不是出砂的主控因素，其本质还是单井流速高导致的出砂。（6）岩石力学强度。国内外很多油气藏容易出砂的储层，往往岩石力学强度较低，岩石强度与出砂之间有一定的联系。 3?结束语深层致密砂岩气藏井筒出砂机理与常规气藏差异明显，通过调研国内外典型气藏出砂情况，总结出深层致密砂岩气藏出砂的机理主要有6个，为该类气藏开发提供指导意义。参考文献 [1]?朱运明.酸性环境中砂岩强度、变形性质的实验研究[D].西安：西安理工大学，2001. 深层致密砂岩气藏井筒出砂机理研究张文茹1?王妍超1?张成2 1. 陕西延长石油（集团）有限责任公司油气勘探公司采气一厂陕西延安 716000 2. 陕西延长石油（集团）有限责任公司油气勘探公司采气二厂陕西榆林 718500 摘要：深层致密砂岩气藏出砂具有非常规性，文中总结了几种常见的出砂机理，为该类气藏开发提供指导。关键词：致密砂岩?气藏?出砂机理 Sand?production?mechanism?of?deep?and?tight?sandstone?gas?reservoir Zhang?Wenru 1，Wang?Yanchao 1，Zhang?Cheng 2 Shanxi Yanchang Petroleum （Group ） Corp. Ltd.，Xi ’an 716000，China Abstract：Sand?production?in?deep?tight?sandstone?gas?reservoirs?is?unconventional.?Several?common?sand?production?mechanisms?are?summarized?in?this?paper?so?as?to?provide?guidance?for?the?development?of?such?gas?reservoirs. Keywords：tight?sandstone；?gas?reservoir；?sand?production?mechanism

油层出砂机理研究综述

项目资助:中石油中青年创新基金“渤海湾盆地油田地质灾害分布规律及控制因素研究”(04E7041)项目资助收稿日期:2007-03-02;修订日期:2007-03-23;作者E-mail:Xushouyu@https://www.wendangku.net/doc/8d12107869.html, 第一作者简介:徐守余(1968-)男,江苏东台人,教授,2004年获中国地质大学理学博士学位,从事油藏表征、油气地质工程的教学和科研工作油层出砂机理研究综述徐守余,王宁 (中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东东营 257061) 摘要:油藏开发中出砂问题是影响产能的重要因素,了解油藏出砂机理对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要意义.综合国内外文献及大量实例认为,地质因素和油田开发工程因素是影响油层出砂的2大因素.进一步分析油层出砂的力学机理,将油层出砂的力学机理分为剪切破坏和拉伸破坏两类.研究成果对进一步研究油层出砂机理及改善防砂工艺措施具有重要的意义. 关键词:出砂;机理;砂岩;油藏;综述油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.笔者在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障. 油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益. 1 地质因素与出砂机理 1.1 构造应力的影响在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是: βσtan 2001S p =? 式中:σ1——最大主应力,MPa ； P 0——地层孔隙压,MPa ； S 0——岩石固有剪切强度,MPa ； β——破坏角. 其中:4 2 π αβ+= α——内摩擦角. 左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂[1]. 断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S 0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生. 1.2 砂岩性质通常,地层埋藏越深,压实作用越强,胶结程度越好,岩石压实紧密,地层不易出砂.砂岩胶结程度是影响出砂的主要因素.胶结性能与埋藏深度、颗粒大小及形状、胶结物类型和胶结方式等密切相关.钙质胶结为主的砂岩较致密,地层强度高,不易出砂;以泥质胶结为主的砂岩较疏松,强度低,较易出砂.砂岩颗粒接触关系是影响油层出砂的另一重要因素,研究表明:如果砂岩颗粒为点接触,油层压实作用较弱,地层则容易出砂. 出砂模拟实验表明:对于疏松砂岩,出砂过程的开始阶段是从胶结最弱处先开始出砂,然后出现砂体结构变化和破坏,使得渗流场变化,形成高渗区域,流

页岩气气井压裂用井口

页岩气气井压裂用井口技术规格书一、产品设计、制造、检验执行的规范和标准： 1、SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》 2、API 5B《石油天然气工业套管油管和管线管螺纹加工测量和检验》 3、NACE MR0175《油田设备用抗硫化物应力开裂的金属材料》 4、API Q1《石油和天然气工业质量纲要规范》 5、A193《高温用合金钢和不锈钢螺栓材料规范》 6、A194《高温高压螺栓用碳钢和合金钢螺母规范》 7、SY5308《石油钻采机械产品用涂漆通用技术条件》二、页岩气气井压裂用井口内容： 1、页岩气气井井压裂用井口是指安装在油管头之上的采气井口装置。 2、主要技术参数：规范级别：PSL3 性能级别：PR1 材料级别；EE级温度级别：P.U 额定工作压力：105MPa 通径：103.2mm 3、主要结构形式、配套和要求： ▲油管挂：上、下部（两端）为油管长圆扣，主副密封为橡胶密封，油管挂主密封尺寸与原油管头内孔吻合，油管挂上部伸出油管头法兰160mm，外径192mm（7-5/8"）。 ▲盖板法兰：规格为11″×105 MPa-4-1/16"×105 MPa，法兰厚度220mm ？，大端下部内径192mm，装有两道BT或P型密封，设有注脂孔及试压孔。 ▲阀门及仪表法兰：盖板法兰之上装两只暗杆式阀门，规格4-1/2"×105 MPa。两只阀门之间安装一片仪表法兰，法兰配接头、考克、压力表。

▲异形四通：异形四通通径103.2mm，通孔面加工法兰规格4-1/2"×105 MPa。 ▲双法兰短接：三只双法兰短接，规格4-1/2"×105 MPa---3-1/2"×105 MPa，每只总长度400mm。 ▲盲法兰：数量：6片，规格4-1/2"×105 MPa，配齐与双法兰短接连接螺栓、螺帽。▲“Y”型三通：数量：3只，通径103.2mm，端部法兰规格4-1/2"×105 MPa。三，增配转换法兰增配盖板法兰一只：规格为11″×70 MPa-4-1/2"×105 MPa，法兰厚度220mm ？，大端下部内径192mm，装有两道BT或P型密封，设有注脂孔及试压孔，。四，出厂前要求：页岩气井压裂用井口出厂前使用11″×105 MPa-4-1/2"×105 MPa 进行连接组装并做气密封试压合格后方可出厂。

对油井出砂规律和防砂问题的认识

对萨中地区油井出砂规律和防砂问题的认识景岚翠何光中莫淑杰张新民（大庆油田有限责任公司第一采油厂）摘要随着开发时间的延长，油田出砂问题不可避免。出砂井的分布范围越来越广、有成片出现的倾向、出砂往往伴随着套损、偏磨等复杂现象的发生、压裂加剧出砂倾向是萨中油田出砂的特点。发生出砂的主要因素是压差、化学剂等因素的影响。防砂一是要减少游离砂产生的机会；二是要防止砂的产出；三是尽量减少已经产出的砂造成的危害。要从管理上采取措施。筛选了一种化学防砂方法在现场应用，证明是一种行之有效的好方法，应该在适合的井上扩大推广应用，以减少出砂机会和出砂造成的危害。同时，随压裂规模的扩大，压裂后出砂造成卡泵的井数逐渐增加，为此开展了电泵机械防砂装置研制和尾追核桃壳压裂防砂工艺试验，取得较好效果。主题词出砂防砂防砂剂最近几年，我厂在现场作业和正常生产过程中发现的出砂井数越来越多。这给生产带来了严重的危害，使得生产管理难度加大，作业工作量增大，生产成本上升。本文试就这一问题产生的原因和预防方法做一分析。 1萨中地区出砂井的特点这几年，在生产和井下作业过程中，萨中地区每年大约要发现60口以上的出砂井。这种现象严重影响原油生产，造成卡泵、烧电机、作业返工，使生产成本上升，效益下降；严重的迫使油井停产。在这些出砂井中，有约一半井是压裂后出砂，另一半井则是地层出砂。下面重点讨论地层出砂。从现场发现的出砂井情况看，地层出砂表现出以下几个特点。 1.1出砂井的分布范围越来越广目前萨中地区各个矿（大队）都发现有出砂井；不仅水驱井有，聚驱井也有；不仅抽油机井有，电泵井也有；不仅采油井有，注水井也有；从开发层系来讲，不仅萨葡井有，高台子井也有。 1.2出砂井有成片出现的倾向根据调查了解，虽然出砂井分布在全厂的各个地区，但在某些地区有成片出砂的倾向，例如二矿北八队的高111-54、高107-52井组,北六队的高112-40、高112-41井组，四矿中十二队的高113-51、高113-55井组,北十一队东3-新1、东3-新2、东3-新3等区块，都是同时发现若干口井出砂。出现区块性出砂，可能是与地层性质和区块措施有关。 1.3出砂往往伴随着套损、偏磨等复杂现象的发生例如西丁4-5井，该井出砂严重，同时伴随的是多次作业发现抽油杆严重偏磨。又

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