出砂预测

一、出砂概况

油井出砂是油气开采过程中由于储层胶结疏松、强度低、流体的冲刷而导致射孔孔道附近或井底地带砂岩层结构被破坏，使得砂粒随流体从油层中运移出来的现象[1].（李兆敏,林日亿,王渊,等.高含水期射孔井出砂预测模型的建立及应用[J].石油大学学报:自然科学版,2003,27,(4):58,61,65.）在我国,除了少数油田的油井是由于砂岩层胶结不好、砂粒疏松.在开采初期就有出砂现象之外,许多出砂现象都是发生在油井生产的中后期.油田的中后期出砂特点是出砂量大、时间持久且难预测何时发生、防治较为困难。国外在出砂预测方面研究应用较早.开发出了大尺寸出砂试验模拟系统、多种出砂理论模型和软件.我国近几年也正在从小尺寸的出砂预测逐步向大尺寸的出砂预测过度。

二、出砂的危害

(1)减产或停产作业：油、气井出砂最容易造成油层砂埋、油管砂堵，地面管汇和储油罐积砂。沙子在井内沉积形成砂堵，从而降低油井产量，甚至使油井停产，因此，常被迫起油管清除砂堵、清洗砂埋油层，清理地面管汇和储油罐。其工作量大，条件艰苦，既费时又耗资。即使这样，问题也还没有最终解决。恢复生产不久，又须重新作业。

(2)地面和井下设备磨蚀：由于油层出砂使得油、气井产出流体中含有地层砂，而地层砂的主要成分是二氧化硅（石英），硬度很高，是一种破坏性很强的磨蚀剂，能使抽油泵阀磨损而不密封，阀球点蚀，

柱塞和泵缸拉伤，地面阀门失灵，输油泵叶轮严重冲蚀。使得油、气井不得不停产进行设备维修或更换，造成产量下降，成本上升。

(3)套管损坏，油井报废：最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加，套管外的地层孔穴越来越大，到一定程度往往会导致突发性地层坍塌。套管受坍塌地层砂岩团块的撞击和地层应力变化的作用受力失去平衡而产生变形或损坏，这种情况严重时会导致油井报废。

(4)安全及环境问题：意料之外的由于出砂引起的管道渗漏或设备失效还会引起严重的安全问题和溢出事故，尤其是在海上或陆上有水的地方。此外地层砂产出井筒，对环境会造成污染，尤其是海洋油、气田更为环境保护法规所制约，所以油、气井防砂不仅是油、气开采本身的需要，也是环境保护的需要。

三、国内外出砂机理的发展

80年代末N.Morita 和 D.L.Whltfill[2]( N.Morita and D.L.Whltfill. Realistic Sand Production Prediction. Numerical Approach SPE 16989)等人在文章中论述了剪切应力与张拉应力的作用所导致的地层破碎，出砂。如果井底压力下降，剪切破碎将占主导地位。如果地层内流体的流速高，张拉应力破碎将发生。当达到以下条件时纯张拉应力破碎就会发生：1.射孔孔眼间距超过总间距的1/3；

2.射孔密度小于7孔/米；

3.射孔孔眼被封堵；

4.对孔眼进行清洁时。

1991年N.Morita 和 P.A.Boyd 两人发表的文章中详尽地分析了油田现场常见的5种典型的油气田出砂问题[3]。(N.Morita and P.A.Boyd. Typical Sand Production Problem. Case Studies and

Strategies for Sand Control SPE22739)

1.地层的弱胶结出砂

这类油气藏出砂发生在油气井生产初期，或关井后的第二个生产周期。对于弱胶结地层，剪切破坏所导致的出砂量要比拉伸应力所导致的出砂量大。由于地层胶结性差，较小的采液强度就可以导致油气井出砂。弱胶结地层的出砂量大约占油井总产量的10%～20%。

2.中等胶结强度易出水地层

这种中等强度定义在3.45～6.8MPa。这种地层开始不出砂，地层出水后却开始出砂。其主要原因是由于出水后使原来固结砂粒的毛细管力消失，使得地层剪切破碎增强，破碎的砂粒的运移增大了砂粒间的剪切力，从而使油气藏出砂加剧。

3.油气藏压力下降导致胶结性好的地层出砂

由于油藏压力降低，同时在主应力非常大的情况下，胶结强度高的地层容易出砂，这种地层出砂状况比弱胶结地层差，同时也可能时断时续的发生。

4.地层具有高水平构造应力胶结性好的地层出砂

通常，两个水平主构造应力在出砂层位没有明显的区别，然而如果地层由于孔隙度的减小使得底层的强度变的更高，此时地层有较小的运动，将导致该方向上的应力很高，这种较高的应力差会导致井眼破碎，这种作用的结果使油气井出砂。

5.井眼表面周围高压力梯度的出砂问题

由于井眼表面周围高压力梯度，射孔弹在射孔的过程中对井壁的

振动作用造成孔眼壁面地层胶结性变差，加上流体流动拖拽力和摩擦力的作用，使地层的出砂加重。井眼附近出砂区一般的特点是胶结性差，如果最大主应力超过地层强度，就可以不考虑地层胶结性差等因素断定地层出砂。如果现存压力超过地层压力，出砂量增加的主要原因是剪切破碎。通常地层突然出水或关井次数增加都会引起地层出砂情况的加剧。

Hall,C.D.Jr. and Harrisberger[4]等人是第一个用岩心三轴向试验来研究在不同的荷载和油、水两相作用下砂拱的稳定性问题。他们经过实验观察到当润湿相浓度小于某个临界值时，砂拱将保持稳定；当润湿相浓度达到这个临界值时，砂拱将被破坏。砂拱的稳定能力与砂拱的尺寸，润湿相大小有关，而且围绕在孔眼周围的砂粒必须具备一定的润湿相才能形成砂拱。另外稳定的砂拱必须具有一定的外界应力和自身的凝聚力。润湿相的浓度对砂拱的稳定性的影响主要体现在以下几方面；（1）单相浓度的砂粒构成不了稳定的砂拱；（2）强烈的引力会使孔眼增大；（3）两相环境下的砂拱稳定性好，在实验室条件下当润湿相饱和度S W＞3%形成稳定的砂拱；当S W＜20%有出砂的迹象；当20%＜S W＜32%连续出砂；当S W＞32%大量的流动砂产生。（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条件下，液流速度增加，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。（Hall,C.D.Jr. and Harrisberger，W.H.Stability of Sand Archcs;A Key to Sand Control SPE paper 2399）

有几种因素导致出水后岩石胶结强度降低；(1)矿化水与岩石间的化学反应。包括石英与矿化水的反应、碳酸钙溶解、岩石中铁离子的沉淀作用等。(2)岩石表面张力和毛细管力的变化；(3)较高的流体压力梯度所产生的高流速和较强的拖拽力；(4)流体将岩石颗粒从岩石骨架上拖拽下来；(5)粘土的膨胀作用。

国内的出砂机理研究晚于国外主要归纳为以下三方面。

1.地层坍塌、剥落造成的油层出砂。主要表现为射孔后弹孔周围地层应力集中，产生塑性变形，从而导致弹孔周边的骨架砂粒剥落、坍塌。形成出砂。

2.拉伸破坏导致油层出砂。拉伸破坏和流体的粘度、渗流速度有关，原油粘度越高、渗流速度越大，对砂粒的冲刷力与拖拽力越强，拉伸破坏越严重。

3.剪切破坏导致油层出砂。随着原油的采出程度增大，地层压力逐渐下降，部分上覆地层压力转移到了岩石颗粒上增加了岩石颗粒间的压应力。逐步形成大量的微破裂面，降低岩石强度使得大量颗粒从岩石骨架上脱落形成出砂。

四、出砂预测的方法

出砂预测的方法很多，可分为现场预测法、经验公式(图表)法、实验室试验法、理论分析模型法等。

1.现场预测法

(1)岩心观察：用肉眼观察，用手触摸等方法判断岩心强度。若出现以下任意一种情况则地层容易出砂：一触即碎；停放数日自行破

裂；能在岩心上轻易刻痕；用水或盐水浸泡，岩心松散破坏。

(2)岩石胶结：油层出砂与岩石胶结物种类、数量和胶结方式有着密切关系。胶结物的强度越大越不容易出砂。砂岩的胶结物中硅质和铁质的胶结强度最大，碳酸盐其次，粘土最差。胶结物的构成种类越少，胶结物的强度越大。

(3)综合测井法：通过测井技术所提供的丰富井下地层信息，利用测井资料和生产测试资料来预测井的出砂是较好的方法。利用测井资料对出砂层位进行预测，利用声波时差和密度测井等方法获得的岩石强度，据此预测油井生产时是否会出砂。

(4)试井法：对于同一口井在不同时期进行试井测试，绘制渗透率随时间的变化曲线，从渗透率曲线的变化来判断油层是否出砂。

2.经验公式(图表)法

(1)出砂指数法：根据储层的岩石力学性质，可进行油层出砂情况的预测。出砂指数预测需要复杂的处理、分析、计算过程。首先对声波时差及密度测井等资料进行曲线数字化，然后进行计算参数的选择，求得岩石强度的有关参数，最后计算处理得到不同井深的出砂指数。依据各弹性模量之间的关系求得的出砂指数关系式为：B=K+4/3G

K=E/3(1-2μ)

式中：B：出砂指数

K：体积弹性模量

E：杨氏模量

G：切变弹性模量

μ：泊松比

B的值越大，表明岩石的体积弹性模量K和切变弹性模量G 之和越大，则岩石强度越大，稳定性越好，越不易出砂。出砂指数大于3为不出砂；出砂指数小于2为出砂；出砂指数在2～3时少量出砂。

(2)地层孔隙度法：通过测井技术得出的地层孔隙度来判断地层是否出砂的方法。因为地层孔隙度和地层的胶结强度有关。当地层孔隙度大于30%，地层出砂较为严重；孔隙度在20%～30%之间，地层出砂较轻，许考虑防砂；孔隙度小于20%，地层出砂轻微。

(3)声波时差法：技术人员经常采用声波时差△t c这一最低临界值进行出砂预测。△t c 为295微米/米，低于这一临界值就不出砂，高于这一临界值生产时就会出砂。△t c会根据油田的不同而产生偏差，但上下浮动不会太大。

(4)双参数法(绘图法)：以声波时差为横轴，生产压差为纵轴，把数口井的时差、压差数据点绘在坐标图上，则出砂井数据点则会形成一个出砂区。再把要预测井的数据点画在同一坐标图上，若落点在出砂区，则该井出砂；否则不出砂。

(5)斯伦贝谢法：由斯伦贝谢公司的技术人员最早提出的一种方法。通过计算剪切模量与体积模量的乘积（临界值为5.9×107MPa）作为判断是否出砂的定量指标。

(6)组合模量法(多参数法的一种)：埃克森美孚法（ExxonMobil）

通过建立一个出沙井与深度、开采速度、生产压差、采油指数、地层含水率等参数的判别函数，用该函数判定油井是否出砂。

3.实验室试验法

(1)岩心实验模型法

在模拟井下温度、压力、产液量、生产压差下用大、小岩心进行模拟试验。

大岩心实验所用的岩心直径为102～245mm、长度204～506mm，流体流量200mL/s左右。用这种岩心进行破坏实验，可测定岩心破坏应力。若岩心破坏应力大于近井筒垂直有效应力，则地层出砂。该方法考虑到了射孔的影响，应用广泛。最典型的有厚壁圆柱筒简化模型。

在无法取得大岩心的情况下可以采用小岩心模拟出砂试验。但由于未考虑射孔的影响，从而使预测结果不够准确。

(2)三轴向试验及破坏模型

用三轴试验对弱胶结地层的变形破坏性质进行试验研究，建立了极限塑性模型变形破坏准则。通过流体——固体力学耦合计算建立炮孔出砂的预测模型。

(3)室内模拟实验

根据实验的目的不同，实验采用的方式方法以及原理也各不相同。典型的例子有：斯伦贝谢公司建立的一个操作简单、易于监测的出砂试验系统，可以分别改变单个变量，考察对出砂的影响。国内西北地质局建立的针对采油井井壁炮眼处地层小单元的出砂预测模型。

4.理论分析模型

理论分析模型需要涉及砂粒破坏机理的数学公式。目前公认的出砂破坏机理主要有压缩破坏、拉伸破坏以及滑移次生破坏引起的出砂。

出砂预测的理论模型虽然可以定性地认识不稳定出砂和突发性出砂。但却不能模拟地层流体的真实流动和准确的反应岩石力学行为。为进一步研究出砂机理，需要更高级的数值方法与材料本构模型。

5.神经网络法

Mazen等人提出的一种预测油田出砂的神经网络法，该方法运用了前馈后向传播网络(BPN)和广义回归神经网络(CRNN)结构,在预测北巴尔干盆地气井中展示了较高的准确性。

目前，出砂预测的发展方向是从定性到定量化，但各种方法相辅相成，相互补充。预测结果的可靠性依赖于对所有方法的研究程度。

地面起砂原因及处理方法

地面起砂原因及处理方法 地面起砂是指混凝土由于某种原因导致地面起灰，不论怎么清扫都清理不干净的感觉，然后出现起皮起砂现象，严重时还会出现石子，对工作和生活带来极大的不便。因此在地面出现起砂时及时处理，就会提高地面使用寿命及降低成本。? 下面由地坪专家介绍一下混凝土起砂原因：? 1、水灰比过大：即拌合的混凝土水量大，导致混凝土表面泌水，降低混凝土表面强度。? 2、砂石料的级配不合理、含泥量高：骨料级配不合理、过细的土砂也易导致地面起砂，影响水泥的早期水化及混凝土的凝结。? 3、施工过程中的过分振捣：加剧混凝土表面的泌水，导致混凝土表面强度较低。? 4、养护不当：未能及时养护或养护不充分，暴晒或大风导致混凝土表面大量失水，表面得不到充分水化，导致强度较低。? 5、其它原因：压光时间掌握的不好、混凝土表面未达到一定的强度就上人作业、低温下施工混凝土表面受冻等。工地上常常使用界面剂搅拌水泥进行涂刮，希望将起砂部位覆盖，事实上这样不会达到预期效果，一般情况干燥后表层又会龟裂，剥落，大面积起壳。这是由于基层未处理好的原因，基层起粉，想通过覆盖达到修复的效果是完全错误的想法。? 地面起砂处理方法：

混凝土密封固化剂可以治理水泥地面起砂的问题。它的主要原理是：复杂的化学反应最终产物会堵塞、固封混凝土的结构孔隙，强度的提高带来表面硬度的提高，密实度的提高带来抗渗性的提高。减少水份流动的路径，即减少有害物质的侵入，从而大大增强了混凝土的抗化学物质的侵蚀能力。所以混凝土表面密封固化剂能带来长久的密封、坚固、耐磨、无尘的混凝土表层。? 渗透到混凝土里面的化合物与已凝结的混凝土中所含的半水化水泥，游离钙，氧化硅等物质经过一系列复杂的化学反应，产生硬质性物质，这些化合物最终会使混凝土表层的密实度提高，从而提高混凝土表层的强度、硬度、耐磨性、抗渗性等指标。 目前市面上比较火热两种地坪漆工艺：经济型环氧薄涂地坪和耐用型环氧自流平地坪漆。 环氧自流平地坪是指采用环氧树脂、固化剂、助剂、颜料、填料等涂料按照规定的配比在现场直接配比后采用自流平施工技术来施工的一种平整无缝的地坪漆。环氧地坪漆薄涂型地坪是指在施工中采用多次铺装后形成厚0.2~0.5mm的地坪涂层。环氧自流平地坪和环氧地坪漆薄涂型地坪同属于环氧地坪的应用类型，因此这两种地坪漆都拥有环氧地坪漆的性能，比如：洁净性好、防潮、防尘、表面装饰性好、颜色多样、整体成型等。? 环氧自流平地坪和环氧地坪漆薄涂型地坪的不同之处通常体现在以下几个方面，接下来把这两种地坪漆对比一下，以方便客户在挑选这两种看似相同的地坪时做参考。?

一次指数平滑法(精.选)

一次指数平滑法 一次指数平滑法是指以最后的一个第一次指数平滑。如果为了使指数平滑值敏感地反映最新观察值的变化，应取较大阿尔法值，如果所求指数平滑值是用来代表该时间序列的长期趋势值，则应取较小阿尔法值。同时，对于市场预测来说，还应根据中长期趋势变动和季节性变动情况的不同而取不同的阿尔法值，一般来说，应按以下情况处理：1.如果观察值的长期趋势变动接近稳定的常数，应取居中阿尔法值(一般取0.6—0.4)使观察值在指数平滑中具有大小接近的权数；2.如果观察值呈现明显的季节性变动时，则宜取较大的阿尔法值(一般取0.6一0.9)，使近期观察在指数平滑值中具有较大作用，从而使近期观察值能迅速反映在未来的预测值中；3.如果观察值的长期趋势变动较缓慢，则宜取较小的e值(一般取0.1—0.4)，使远期观察值的特征也能反映在指数平滑值中。在确定预测值时，还应加以修正，在指数平滑值S，的基础上再加一个趋势值b，因而，原来指数平滑公式也应加一个b。

8.1.2 指数平滑法 移动平均法的预测值实质上是以前观测值的加权和，且对不同时期的数据给予相同的加权。这往往不符合实际情况。指数平滑法则对移动平均法进行了改进和发展，其应用较为广泛。 1. 指数平滑法的基本理论 根据平滑次数不同，指数平滑法分为：一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。但它们的基本思想都是：预测值是以前观测值的加权和，且对不同的数据给予不同的权，新数据给较大的权，旧数据给较小的权。 ①一次指数平滑法 设时间序列为，则一次指数平滑公式为： 式中为第t周期的一次指数平滑值；为加权系数，0＜＜1。 为了弄清指数平滑的实质，将上述公式依次展开，可得： 由于0＜＜1，当→∞时，→0，于是上述公式变为： 由此可见实际上是的加权平均。加权系数分别为，，…，是按几何级数衰减的，愈近的数据，权数愈大，愈远的数据，权数 愈小，且权数之和等于1，即。因为加权系数符合指数规律，且又具有平滑数据的功能，所以称为指数平滑。 用上述平滑值进行预测，就是一次指数平滑法。其预测模型为： 即以第t周期的一次指数平滑值作为第t+1期的预测值。 ②二次指数平滑法 当时间序列没有明显的趋势变动时，使用第t周期一次指数平滑就能直接预测第t+1期之值。但当时间序列的变动出现直线趋势时，用一次指数平滑法来预测仍存在着明显的滞后偏差。因此，也需要进行修正。修正的方法也是在一次指数平滑的基础上再作二次指数平滑，利用滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后建立直线趋势预测模型。故称为二次指数平滑法。

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

地坪起砂原因及处理方法

随着对地坪的持续使用，混凝土会出现起砂的现象，难以清扫干净，严重时还会出现石子，对日常使用造成很大不便，因此，在地坪起砂时搞清起砂原因并及时处理，可以避免后续出现的很多问题。 下面给大家介绍一下混凝土起砂原因： 1、水灰比过大：即拌合的混凝土水量大，导致混凝土表面泌水，降低混凝土表面强度。 2、砂石料的级配不合理、含泥量高：骨料级配不合理、过细的土砂也易导致地面起砂，影响水泥的早期水化及混凝土的凝结。 3、施工过程中的过分振捣：加剧混凝土表面的泌水，导致混凝土表面强度较低。 4、养护不当：未能及时养护或养护不充分，暴晒或大风导致混凝土表面大量失水，表面得不到充分水化，导致强度较低。 5、其它原因：压光时间掌握的不好、混凝土表面未达到一定的强度就上人作业、低温下施工混凝土表面受冻等。工地上常常使用界面剂搅拌水泥进行涂刮，希望将起砂部位覆盖，事实上这样不会达到预期效果，一般情况干燥后表层又会龟裂，

剥落，大面积起壳。这是由于基层未处理好的原因，基层起粉，想通过覆盖达到修复的效果是完全错误的想法。 地面起砂处理方法： 混凝土密封固化剂可以治理水泥地面起砂的问题。 它的主要原理是：复杂的化学反应最终产物会堵塞、固封混凝土的结构孔隙，强度的提高带来表面硬度的提高，密实度的提高带来抗渗性的提高。减少水份流动的路径，即减少有害物质的侵入，从而大大增强了混凝土的抗化学物质的侵蚀能力。所以混凝土表面密封固化剂能带来长久的密封、坚固、耐磨、无尘的混凝土表层。 渗透到混凝土里面的化合物与已凝结的混凝土中所含的半水化水泥，游离钙，氧化硅等物质经过一系列复杂的化学反应，产生硬质性物质，这些化合物最终会使混凝土表层的密实度提高，从而提高混凝土表层的强度、硬度、耐磨性、抗渗性等指标。

利用Excel进行指数平滑分析与预测

利用Excel 进行指数平滑分析与预测（1） 【例】以连续10年的灌溉面积为例说明。这个例子并不典型，采用此例仅在说明指数平滑的操作过程。将我的计算过程在Excel 上重复一遍，就会掌握指数平滑法的基本要领；然后利用SPSS 练习几遍，就能学会实用技巧。 第一步，录入数据，设置参数（图1）。 录入数据以后，开始设置参数： ⒈ 设置平滑系数：在一个自己感到方便的位置如C2单元格设定一个参数作为指数平滑系数α，由于α介于0～1之间，不妨从0开始，即首先取α=0。 ⒉ 设置迭代计算的初始值S 0’。初始值有多种取法，一般取S 0’=x 1，对于本例，自然是取S 0’=28.6，写于D2单元格，与1971年对应（图1）。 图1 原始数据与参数设置 第二步，指数平滑计算。 按照下式进行 1)1(-'-+='t t t S x S αα 显然当t =1时，我们有 2011 )1(y S x S ='-+='αα 根据公式在D3单元格中输入公式“=$C$2*B2+(1-$C$2)*D2”（图2），回车，得到28.6；然 后用鼠标抓住D3单元格的右下角，下拉（图3），即可得到α=0时的全部数值，其中对应于1981年的数据便是预测值（图4），当然，此时，它们全部都是28.6，即数据被极度修匀。 第三步，复制并保存数据。 将α=0时的计算结果复制到旁边，其中最后一个数据即1981年的预测值可以不必复制；最好在结果的上面注明对应的平滑系数，以便后来识别（图5）。 第四步，计算全部结果。 在C2单元格中，将0改为0.1，立即得到α=0.1时的平滑结果，复制并保存（图6）；重复以上操作，直到得到α在0～1之间的全部数值（图7）。 第五步，均方差(MSE)检验。

水泥地面打磨施工方法

水泥地面打磨施工方法 1、基层要求：对起砂地面进行清扫，无浮灰，保持干燥（可允许潮湿，不得有明火），缺损部位应在先进行增硬耐磨处理后用302N高强修补料修补，修补过的部位，再进行一遍增强耐磨处理。 2、增硬耐磨处理：直接喷洒或涂刷起砂处理剂，保证充分浸润吸收，30分钟内随时补充被吸引收的处理剂，保持浸润状态。一般3-4天，自然反应固化，即可达到理想效果。 3、参考用量：根据地面起砂状况，用量一般为—平方 水泥地面打磨起砂的原因 1.水灰比过大：即拌合的混凝土水量大，导致混凝土表面泌水，降低混凝土表面强度。 2.砂石料的级配不合理、含泥量高：骨料级配不合理、过细的土砂也易导致地面起砂，影响水泥的早期水化及混凝土的凝结。 3.施工过程中的过分振捣：加剧混凝土表面的泌水，导致混凝土表面强度较低。 4.养护不当：未能及时养护或养护不充分，暴晒或大风导致混凝土表面大量失水，表面得不到充分水化，导致强度较低。 5.其它原因：压光时间掌握的不好、混凝土表面未达到一定的强度就上人作业、低温下施工混凝土表面受冻等。 水泥地面打磨起砂处理办法 工地上常常使用界面剂搅拌水泥进行涂刮，希望将起砂部位覆盖，事实上这样不会达到预期效果，一般情况干燥后表层又会龟裂，剥落，大面积起壳。这是由于基层未处理好的原因，基层起粉，想通过覆盖达到修复的效果是完全错误的想法。 的[1]水泥地面起砂处理剂是专门针对混凝土起砂、起灰开发的一种新型材料，只需在混凝土表面进行涂刷即可处理起砂。 水泥地面打磨处理剂 产品特点 1、耐磨增硬：有效提高地面耐磨性，防止并根治起砂疏松混凝土，有效提高混凝土的硬度、密度； 2、密封防尘：渗入混凝土内部进行深层密封，延长混凝土地面寿命，使地面更易于清理和维护。 产品性能 工程师A5混凝土硬化剂是由1#料（无色透明，用于增硬处理）和2#料（白色乳液，用于耐磨处理）组成； 无毒、无味、绿色环保，通过与混凝土渗透产生化学反应，形成致密结晶体。施工简便，只需喷洒和涂刷即可达到理想的耐磨、增硬、增亮效果； 渗透固化：有效渗透1~20mm，与混凝土中的物质产生化学反应，形成致密整体；抗压强度提高40%，有效提高硬度、密度； 增亮抗渗：使增硬后的地面具有光泽，感观效果好，防止水分油污渗入混凝土内部。

油井出砂和出砂油井的采油方法

油井出砂和出砂油井的采油方法 油井在生产过程中，有些油井在产油的同时，往往会有地层的砂子随油产出，石油工作者称此为油井出砂。凡是出砂的油井其产油层都是砂岩。砂岩是由砂粒经粘土、碳酸钙及其他物质在高温高压下粘结而成的岩石。易出砂的砂岩一般都成岩差，胶结强度低，地下产出油的拖曳力就足以破坏砂粒之间的粘结，使砂子随油流出。还有，易出砂的地层，粘结砂粒的主要成分之一是粘土，一但油井见水，粘土易膨胀，岩石受到破坏，油井出砂将更为严重。 油井生产过程中，地层产出的砂如果不能全部被带至地面，部分砂会沉入井底，日积月累，将会砂埋油层，致使油井停产。因此对这类井必须采用特殊的采油方法。目前成熟的方法有两种，一种是防砂采油，即用人工方法将砂阻隔在油井以外，不让油井出砂，其专业用语叫防砂；另一种方法是排砂采油，即不控制地让地层在生产过程中自然出砂，并使地层产出的砂随油流采至地面进行处理。 目前使用范围最广的是防砂采油。防砂的方法很多，归纳起来为两大类：一类是化学防砂，指用化学方法，向地层挤注可使地层砂粘结在一起的各种液体化学物质，在井筒周围形成一道坚固的人工井壁，将可移动的砂阻隔在油井以外。新形成的人工井壁有比地层大得多的强度，可抗住油流的冲刷，从而达到防止地层出砂的目的；另一类方法为机械防砂，这一方法是在油层部位设置一个可挡住地层砂通过的网状工具，通常使用绕丝筛管，并在工具以外填充砾石，见砾石充填防砂示意图。这些工具耐冲刷强度远大于地层，又有着允许油通过的极好能力，可达到防砂采油的目的。最近几年又发展了一种压裂防砂工艺，这种方法将压裂和防砂相结合，不但可防止油井出砂还可提高油井产量。 排砂采油：排砂采油的关键是采用耐砂磨的抽油泵，让油井以最大能力产油，将地层产出砂带至地面。有资料报道，一口井在生产期出砂可达千方以上，大量砂的采出，使近井地带油流通道增大，原油产量可数倍于防砂采油（见防砂采油和排砂采油日产对比表）。 排砂采油初期，油井出砂有个上升期，然后就逐渐降低，然后维持在一个轻微出砂情况下生产。实践证明，排砂采油效益不错，所以世界上已有数千口井改变了防砂采油的作法，采用了排砂采油。由于该技术是新发展起来的，暴露的问题还有待进一步解决，如地层大量出砂后，易于引起油井套管变形，影响油井寿命，若将这一问题解决好，该技术将更富有挑战性。

混凝土路面起砂处理方案

混凝土路面起砂处理方案 混凝土路面被雨淋了翻砂，水泥道路养护不到位起砂掉水泥粉，乡村公路冬季施工受冻了质量不合格，都可以用永固路桥水泥路面修补料来补救，这是目前解决新的混凝土路面起砂起灰好办法。 混泥土表面翻沙、掉粉、起灰的主要原因是在施工过程中混凝土泌水等因素，造成混泥土表层水灰比过大，虽然这时水泥水化比较充分，但表层结构疏松，强度太低或没有强度所致。当然，混凝土表层结构疏松、强度偏低的原因也可能是混凝土养护不当，施工早期水分散失过快，形成大量的水孔，表层的水泥得不到足够的水分进行水化而导致。 一、新铺的水泥混凝土路面起沙起灰翻沙处理需要考虑的因素： 新施工混凝土路面起砂的处理相对于普通水泥地面起砂处理，还需要考虑到以下特殊情况： 1、混凝土路面一般是处于露天环境，长期经受日晒雨淋； 2、混凝土路面一般要承受各类车辆频繁行走，尤其是一些重型车辆。 二、建议采用永固路桥水泥路面修补材料修补混凝土路面起砂 1、划线、标识 选定需要修补的区域，并做好标记标识。 2、清理 先将空鼓、脱皮、细微裂缝（≤1mm）、起砂、露石子、啃边等部位的松动部分剔除掉，对低于1-3mm的部位、过于平整的部位、有油污的部位要进行拉毛处理，拉毛方法采用专业拉毛设备或人工用尖锤敲击,或用钢刷清理均可（根据实际情况也可直接用高压水枪直接冲刷清理）。 3、清扫/冲刷 将修补区域内的泥土、碎石等杂物清扫干净后用高压风枪吹干净、再用高压水枪彻底冲刷干净，冲刷时应从路面的高处向低处依次冲刷,应将泥浆冲出作业面并防止污水回流。

4、湿润 用水洗刷干净后，应将水保留在作业面一段时间，将作业面充分润透，直到不再冒气泡为止。 5、搅拌 等待所有施工工序和施工工具充分准备完毕后方可进行搅拌，将永固路桥表层型水泥路面修补材料与水混合搅拌（根据施工经验，搅拌时应先加水再加修补料易于搅拌）。水灰比为0.15-0.17（水：修补料=0.15-0.17），但根据修补部位不同，对稀释度不同要求时可调整加水量，但加水量必须控制在0.15—0.17之间，不许泌水。用立式搅拌机或电钻搅拌时须充分搅拌均匀，观察无干粉球和气泡，如果仍有干粉球和气泡，可静止一分钟后再搅拌，搅拌时间在3-5分钟左右为宜，但也不宜时间过长，防止在搅拌桶内凝固(。注意控制好水灰比，搅拌好的修补料不得泌水。 6、铺装 为防止铺装材料污染与修补区域相邻的部位，先用胶带把需要保护的区域隔离开后，再将搅拌好的修补材料倒入需修补的操作面内，立即用刮尺赶平(注意：修补前操作面内不能有明水),再用大号的抹子辅助收光，控制标高做到平整度一致，抹面时严禁在修补材料表面洒水或用泥抹沾水抹面收光，避免出现表面泌水、降低强度。修补料操作时间控制在30分钟内（注意：初凝后不得二次收光；0℃以下不得施工）。 7、压纹 铺装好的表层修补料在刚初凝时立即用刻纹滚筒压出深度为0.5-1mm的防滑槽或用塑料刷拉毛（根据原有路面实际道路情况而定）。依据是观察表层刚风干无浆液为宜。（根据天气情况） 8、清理 施工完成后应及时清理施工现场，尤其是要及时清除混凝土拌合物凝固的结块，特别是搅拌材料的搅拌器械、施工工具及地面，避免因修补材料粘接造成不必要的损失。 9、切缝、养护 修补完成终凝1小时后，在原有伸缩缝位置重新切缝（切缝深度6-8cm），切缝前先弹好墨线，保证切缝线平直和缝隙的美观。在一般情况下不得破坏原有路面切缝位

Excel环境下指数平滑预测法最优平滑系数的确定

Excel环境下指数平滑预测法最优平滑系数的确定［摘要］指数平滑是财务预测中使用频率较高的方法，其应用的关键在于选择最优平滑系数。本文对平滑系数的确定方法进行了梳理，指出在excel环境下进行平滑系数的确定于实际工作中更有意义，在此基础上探讨了excel环境下运用模拟运算表和规划求解进行最优平滑系数确定的方法。 ［关键词］指数平滑；平滑系数；excel doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 02. 007 ［中图分类号］ f275 ［文献标识码］ a ［文章编号］ 1673 - 0194（2012）02- 0013- 03 1 引言 指数平滑法（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）是较为常用的时间序列预测方法，这种预测法认为：在未来一定时期内，预测对象在数量上的演变特征不会脱离该对象过去的发展趋势，即预测对象的发展具有连续性和规律性，因此可以通过对不同时期历史数据赋予不同的权数（通常赋予近期数据较大权数，远期数据较小权数）来推测预测对象未来的发展趋势。指数平滑最早由霍尔特（ｃ．ｃ．ｈｏｌｔ）于１９５７年提出，布朗（ｂｒｏｗｎ）于１９６２年在其著作中详细论述了这一预测方法。凭借易理解、易操作、计算工作量较小等优势，指数平滑预测法在国民经济各领域得到广泛应用，财务预测中也经常使用这种方法，统计资料显示，指数平滑在预测方法中的使用频率仅次于回归分析，达到１

３．１６％。 指数平滑预测法的核心在于平滑初值的确定以及平滑系数的选择。虽然平滑初值和平滑系数都对预测结果产生影响，但理论与实践证明，平滑系数是其中的瓶颈因素。这是因为指数平滑允许通过选取较大的平滑系数来削弱平滑初值对预测结果的影响，因此如何确定最优平滑系数就成为指数平滑预测的关键。国内理论工作者对指数平滑的研究有相当一部分是针对平滑系数如何确定：袁立（１９８５）探讨了分阶段平滑系数的选择，将预测分为初始阶段和一般阶段，并就各阶段分别介绍了平滑系数的确定方法；张绍和等（１９８９）指出采用最小二乘法确定平滑系数于手工计算不实用，提出了不断用预测误差来修正预测值的季节性指数平滑预测方法；唐炎森（１９９７）探讨了传统方式下平滑系数的确定，并利用最小平方法导出了确定平滑系数的近似公式；徐大江（１９９９）指出合适的平滑系数必须根据实际问题背景及所选预测模型的特 性加以选取；熊国强（２０００）对指数平滑预测模型进行了精度分析，建立了估计指数平滑系数的最优化模型。这些研究都是以手工计算为基础研讨平滑系数的确定，而讨论如何借助计算机确定平滑系数的文献却较少。叶海华等（２００２）提出了用ｍａｔｌａｂ实现平滑系数和求导系数的精确表达方法，但由于ｍａｔｌａｂ软件的普及率及操作等原因，适用性并不广泛。在数据处理软件中，微软公司的ｅｘｃｅｌ是运用最多、安装最为广泛的软件之一，绝大多数计算机使用人员都具备基本的ｅｘｃｅｌ操作技能，因此

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

住宅楼项目地下室地坪起砂维修方案

香樟林10-12#楼地下室地坪起砂维修方案 一、现状及原因分析 香樟林10-12#楼地下室车库地面原设计采用200㎜厚C25细石混凝土地面。经过2年多的使用后，发现车库公共车道出现大面积的起砂质量缺陷，面积约为630㎡。经过现场查看，造成地面起砂主要原因分析如下： 1、设计原因，200㎜厚C25细石混凝土作为车库地面，强度不足，不足已支撑地面的长期使用。合理设置硬化保护层是有必要的。 2、公共车道，使用频率高，地面长期处于碾压状态，地面很容易遭到破坏。 二、时间安排 待方案确定后15天内施工完毕。 三、人员安排 请专业的混凝土固化剂硬化地面队伍进行施工，现场负责工长方世汉。 四、施工部署 因维修的为地下公共车道，为防止因施工而影响交通，采用分块维修措施。整体部署为：先里后外，最后是车库出入口。 五、维修量确定 维修部位及面积由施工方、监理及甲方在现场确认。具体详后附图。 六、维修方案 项目拟采用将起砂部位铲除后，做混凝土固化剂硬化地面的维修方案。 七、施工工艺 （一）施工准备 1）清理掉混凝土地面上的污物（例如水泥渣、油漆块、垃圾、灰尘等）。 2）毛糙地面先要使用地面磨光机处理面层。 3）修补大的裂缝以减少耗量。 4）准备好施工工具：低压喷涂设备、滚筒刷、毛刷或地板刷。 5）计算材料的用量：

（二）打磨地面 1、选用轻型打磨机安装刚玉砂布打磨地面1~2遍。 2、根据地面情况选用不同目的砂布打磨地面，使地面平整无坑。 （三）起砂地面处理剂材料施工 1、施工伊始，技术人员要对地面进行全面勘查，对于有松动、空鼓的地面要剔除，并清理干净。 2、安排好工人，首先对地面进行清理，用细软笤帚清扫地面。同时将1号材料按照1瓶材料1瓶水的比例稀释材料好备用。 3、对已清理干净的地面，直接泼洒稀释好的地面起砂处理剂1号材料，让其充分润湿地面30分钟，有渗干较快的地方要随时补充泼洒材料，有汪聚材料的地方及时赶开。 4、30分钟后对有汪聚材料的地方及时赶开。表面发粘的地方洒水清洗，用拖布吸干或者赶到别处。 5、自然干燥4-8小时(具体时间按现场情况掌握)，等地面干燥至发白后，第二次施工地面起沙处理剂1号材料，施工方法跟第一次相同，保持地面充分湿润30分钟。 6、24小时候后，对地面进行打磨抛光，具体施工参考地面抛光方案。 7、抛光完成等地面干燥1-2天后，用滚筒涂刷地面起沙处理剂2号料，48小时后投入使用。 八、验收标准 施工完成后，由施工方通知监理及甲方共同验收。验收标准如下： 1、处理范围：是否对车道起砂部分均进行了处理； 2、整体观感：地面整体平整、光洁，无裂缝，无起砂； 3、硬度要求：有足够的硬度，用钥匙刮不会留下明显印记； 4、使用功能：处理后地面不会被刮破、剥落或易印上轮胎的痕迹。 5、地面容易清扫干净，无脱落粉尘。 九、安全措施 1、保证良好的通风，施工人员佩戴防护用具，避免吸入漆雾，沾染皮肤、眼睛，如有漆料溅入眼睛，应立即用清水冲洗并及时就医。

出砂预测经验方法及应用

出砂预测经验方法及应用 【摘要】在疏松砂岩油藏生产过程中，出砂是一个较为突出问题。因此，准确的预测并有效的预防出砂的发生，成为保证油气藏正常生产的关键问题。目前，虽然有很多预测出砂的方法，但是单一的预测方法带有很大的局限性。报告针对大港油田出砂情况，通过将斯伦贝谢比法和出砂指数法相结合，并采用多元回归方法进行优化，有效的提高了预测的准确性和实用性，从而准确的预测了大港油田出砂井的出砂情况，为防砂措施的选取提供了理论和实践依据，对今后的出砂预测也具有一定的借鉴意义。 【关键词】出砂预测？斯伦贝谢比法？出砂指数法？多元回归 疏松砂岩油藏在生产中后期普遍存在出砂问题，国外在出砂预测方面开发了大尺寸出砂试验模拟系统、多种出砂理论模型和软件，在借鉴国外技术的基础上，中国出砂预测技术也取得了很大进展[1] 。斯伦贝谢比法和出砂指数法是常用的两种方法，本文将两种方法结合考虑，并用多元回归法进行优化，结果表明，该方法有效提高了出砂预测的准确性，对类似油藏的开发具有一定的借鉴意义。 1 方法简介 1.1 斯伦贝谢比法 斯伦贝谢比法主要考虑剪切模量与体积模量的乘积，斯伦贝谢比值越大，岩石强度越大，稳定性越好，越不易出砂，反之易出砂[1]。判断出砂的斯伦贝谢比SR定义如下： 1.2 出砂指数法 出砂指数法是利用测井资料中的声速及密度等有关数据计算岩石力学参数，再计算地层出砂指数，从而进行出砂预测的一种方法。 1.2.1？密度测定 该油田测井井段大多在1100～1500米，每隔10米取一个深度对应的密度值。各深度的密度数据离散点及对这些数据点进行回归得到的曲线见图1。则井深与密度的线性关系式近似为： 图3？**井出砂指数与井深的关系曲线3 结论 （1）斯伦贝谢比法和出砂指数法均能定量计算油层出砂情况，计算结果直接具体； （2）将两种方法结合分析可以互相弥补不足，使结果更加趋于形象化，更

Excel指数平滑法案例分析

Excel应用案例 指数平滑法 移动平均法的预测值实质上是以前观测值的加权和，且对不同时期的数据给予相同的加权。这往往不符合实际情况。指数平滑法则对移动平均法进行了改进和发展，其应用较为广泛。 1. 指数平滑法的基本理论 根据平滑次数不同，指数平滑法分为：一次指数平滑法、二次指数平滑法和三次指数平滑法等。但它们的基本思想都是：预测值是以前观测值的加权和，且对不同的数据给予不同的权，新数据给较大的权，旧数据给较小的权。 ①一次指数平滑法 设时间序列为，则一次指数平滑公式为： 式中为第 t周期的一次指数平滑值；为加权系数，0＜＜1。 为了弄清指数平滑的实质，将上述公式依次展开，可得： 由于0＜＜1，当→∞时，→0，于是上述公式变为： 由此可见实际上是的加权平均。加权系数分别为， ，…，是按几何级数衰减的，愈近的数据，权数愈大，愈远的数据， 权数愈小，且权数之和等于1，即。因为加权系数符合指数规律，且又具有平滑数据的功能，所以称为指数平滑。 用上述平滑值进行预测，就是一次指数平滑法。其预测模型为： 即以第t周期的一次指数平滑值作为第t+1期的预测值。 ②二次指数平滑法 当时间序列没有明显的趋势变动时，使用第t周期一次指数平滑就能直接预测第t+1

期之值。但当时间序列的变动出现直线趋势时，用一次指数平滑法来预测仍存在着明显的滞后偏差。因此，也需要进行修正。修正的方法也是在一次指数平滑的基础上再作二次指数平滑，利用滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后建立直线趋势预测模型。故称为二次指数平滑法。 设一次指数平滑为，则二次指数平滑的计算公式为： 若时间序列从某时期开始具有直线趋势，且认为未来时期亦按此直 线趋势变化，则与趋势移动平均类似，可用如下的直线趋势模型来预测。 式中t为当前时期数；T为由当前时期数t到预测期的时期数；为第t+T期的预 测值；为截距，为斜率，其计算公式为： ③三次指数平滑法 若时间序列的变动呈现出二次曲线趋势，则需要用三次指数平滑法。三次指数平滑是在二次指数平滑的基础上再进行一次平滑，其计算公式为： 三次指数平滑法的预测模型为： 其中： ④加权系数的选择 在指数平滑法中，预测成功的关键是的选择。的大小规定了在新预测值中新数据和原预测值所占的比例。值愈大，新数据所占的比重就愈大，原预测值所占比重就愈小，反之亦然。 若把一次指数平滑法的预测公式改写为：

油井出砂的危害及防砂技术

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/8617741362.html, 油井出砂的危害及防砂技术 作者：石磊 来源：《中国科技博览》2016年第28期 [摘 ;要]现阶段，随着我国科学技术水平的不断提高，对于整个油井出砂防砂技术提出了 更高的要求。本文针对目前油井出砂防砂技术的现状以及存在问题，提出几点有效的措施和建议，从而提高整个油井出砂防砂技术的质量和水平。 [关键词]油井出砂;存在问题;防砂技术;有效策略 中图分类号：TE358.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0029-01 就目前而言，我国油井出砂防砂技术虽然得到了一定的发展，并且有了实质性的突破，但是在实际应用的过程中，仍然存在诸多难以解决的问题，这就需要广泛应用石油井出砂防砂技术，从而优化整个油田的效果。 一、油井出砂防砂技术概述 传统的油田石油钻井设备主要是会出现崩塌等问题，严重者还会导致整个工程无法正常平稳的运转，从而导致其出现严重的施工问题，但是如果使用配套的石油钻井机器和钻具能够进一步优化整个油田石油施工的质量和水平，增强整个石油施工的效果。 （一）技术准备 就一般油井出砂防砂技术而言其原理就是将动力传递给防砂设备然后再将动力传递给机械部分，结合相关套管书将钻井和下套管二者有机结合，这样才能够弥补其中的缺点，发挥其优势，与此同时，在这个过程中还能将这种技术应用于整个施工的过程中，确保整个防砂技术的安全性和稳定性，在这个过程中需要将液压装置与控制开关二者进行调整，从而优化整个油井出砂防砂技术应用效果。 （二）技术施工 在整个技术施工部分主要是为了能够实现油井出砂防砂技术优势，将防砂设备放下然后在下面安放一个连接的装置，将其二者进行螺旋装置，在连接的部分增加一个锁紧设备，这样能够将其进行固定，从而实现连接装置安装轴将二者有机和结合，能够防止出现不必要的设备损伤，这也是整个油井出砂防砂技术应用的关键和核心。 （三）技术应用

第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法

第一章疏松砂岩油藏出砂机理及出砂预测方法判断油层是否出砂，对于选择合理的完井方式、对经济有效地开采油田是非常重要的。要判断生产过程中是否出砂，必须对影响出砂的因素、出砂机理、出砂预测方法的准确性有比较清楚的认识。通过室内实验和理论研究，搞清油层出砂机理和规律，制订合理的生产制度和防范措施也就显得非常有意义。 1.1油气层出砂原因 影响地层出砂的因素大体划分为三大类，即地质因素、开采因素和完井因素。第一类因素由地层和油藏性质决定（包括构造应力、沉积相、岩石颗粒大小、形状、岩矿组成，胶结物及胶结程度，流体类型及性质等），这是先天形成的，当然在开发过程中，由于生产条件的改变会对岩石和流体产生不同程度的影响，从而改善或恶化出砂程度；第二、三类因素主要是指生产条件改变对出砂的直接影响，很多是可以由人控制的，包括油层压力及生产压差，液流速度，多相流动及相对渗透率，毛细管作用，弹孔及地层损害，含水变化，生产作业及射孔工艺条件等。通过寻找这些因素与出砂之间的内在关系，可以有目的地创造良好的生产条件来避免或减缓出砂。 地层砂可以分为两种，即：骨架砂和填隙物。骨架砂一般为大颗粒的砂粒，主要成分为石英和长石等，填隙物是环绕在骨架砂周围的微细颗粒，主要成分为粘土矿物和微粒。在未打开油层之前，地层内部应力系统是平衡的；打开油层后，在近井地带，地层应力平衡状态补破坏，当岩石颗粒承受的应力超过岩石自身的抗剪或抗压强度，地层或者塑性变形或者发生坍塌。在地层流体产出时，地层砂就会被携带进入井底，造成出砂。 图1-1 炮眼周围地层受损情况 图1-1是射孔造成弱固结的砂岩破坏的示意图。射孔使炮孔周围往外岩石依次可以为分颗粒压碎、岩石重塑、塑性受损及变化较小的较小受损区。远离炮孔的A区是大范围的弹性区，其受损小，B1~B2区是一个弹塑性区，包括塑性硬化和软化，地层具有不同程度的受损，C区是一个完全损坏区，岩石经受了重新塑化，近于产生完全塑性状态

出砂预测

一、出砂概况 油井出砂是油气开采过程中由于储层胶结疏松、强度低、流体的冲刷而导致射孔孔道附近或井底地带砂岩层结构被破坏，使得砂粒随流体从油层中运移出来的现象[1].（李兆敏,林日亿,王渊,等.高含水期射孔井出砂预测模型的建立及应用[J].石油大学学报:自然科学版,2003,27,(4):58,61,65.）在我国,除了少数油田的油井是由于砂岩层胶结不好、砂粒疏松.在开采初期就有出砂现象之外,许多出砂现象都是发生在油井生产的中后期.油田的中后期出砂特点是出砂量大、时间持久且难预测何时发生、防治较为困难。国外在出砂预测方面研究应用较早.开发出了大尺寸出砂试验模拟系统、多种出砂理论模型和软件.我国近几年也正在从小尺寸的出砂预测逐步向大尺寸的出砂预测过度。 二、出砂的危害 (1)减产或停产作业：油、气井出砂最容易造成油层砂埋、油管砂堵，地面管汇和储油罐积砂。沙子在井内沉积形成砂堵，从而降低油井产量，甚至使油井停产，因此，常被迫起油管清除砂堵、清洗砂埋油层，清理地面管汇和储油罐。其工作量大，条件艰苦，既费时又耗资。即使这样，问题也还没有最终解决。恢复生产不久，又须重新作业。 (2)地面和井下设备磨蚀：由于油层出砂使得油、气井产出流体中含有地层砂，而地层砂的主要成分是二氧化硅（石英），硬度很高，是一种破坏性很强的磨蚀剂，能使抽油泵阀磨损而不密封，阀球点蚀，

柱塞和泵缸拉伤，地面阀门失灵，输油泵叶轮严重冲蚀。使得油、气井不得不停产进行设备维修或更换，造成产量下降，成本上升。 (3)套管损坏，油井报废：最严重的情况是随着地层出砂量的不断增加，套管外的地层孔穴越来越大，到一定程度往往会导致突发性地层坍塌。套管受坍塌地层砂岩团块的撞击和地层应力变化的作用受力失去平衡而产生变形或损坏，这种情况严重时会导致油井报废。 (4)安全及环境问题：意料之外的由于出砂引起的管道渗漏或设备失效还会引起严重的安全问题和溢出事故，尤其是在海上或陆上有水的地方。此外地层砂产出井筒，对环境会造成污染，尤其是海洋油、气田更为环境保护法规所制约，所以油、气井防砂不仅是油、气开采本身的需要，也是环境保护的需要。 三、国内外出砂机理的发展 80年代末N.Morita 和 D.L.Whltfill[2]( N.Morita and D.L.Whltfill. Realistic Sand Production Prediction. Numerical Approach SPE 16989)等人在文章中论述了剪切应力与张拉应力的作用所导致的地层破碎，出砂。如果井底压力下降，剪切破碎将占主导地位。如果地层内流体的流速高，张拉应力破碎将发生。当达到以下条件时纯张拉应力破碎就会发生：1.射孔孔眼间距超过总间距的1/3； 2.射孔密度小于7孔/米； 3.射孔孔眼被封堵； 4.对孔眼进行清洁时。 1991年N.Morita 和 P.A.Boyd 两人发表的文章中详尽地分析了油田现场常见的5种典型的油气田出砂问题[3]。(N.Morita and P.A.Boyd. Typical Sand Production Problem. Case Studies and

水泥砂浆地面起砂原因及处理方法

水泥砂浆地面起砂原因及处理方法 摘要：在建筑工程施工中，由于施工操作、使用材质等问题，造成水泥地面起砂现象时有发生，给工程质量造成了一定的影响。如何防止和处理水泥地面起砂，是人们关注的问题，本文针对近年来施工工程的起砂原因进行了分析并提出了正确的处理方法。 【关键词】水泥地面起砂原因处理方法 一、引言 现阶段在我国普通工业与民用的建筑中，建筑的地面经常采用水泥砂浆面层，水泥砂浆是一种应用较为广泛并具有传统做法的地面。在建筑的施工中因受到水灰比例、原材料的搭配和工人施工的工艺等方面的影响，地面起砂现象已成为严重的质量通病。如何防止和处理地面起砂，将质量通病彻底消除在萌芽状态，是建筑施工过程中需要认真研究的一个重要课题。 二、起砂原因分析 1、原材料问题 1.1 水泥：采用了标号比较低的水泥，过期结块水泥、受潮结块水泥、或采用了不宜做地面的品种水泥，这些水泥活性差，影响了地面强度。 1.2 砂子：采用了细砂粉，该砂拌和时需水量大、水灰比大，降低了水泥砂浆的强度。或采用了含泥量过大的砂子，影响了水泥与砂子的粘结力。 2、水灰比问题 正常水化作用，水泥需水量为20～25%，实际施工中水灰比都大于0.25，现场常用水灰比为0.5，造成面层强度降低和结构不紧实，引起地面起砂。 3、搅拌不均匀 砂浆搅拌不均匀，砂浆收缩时浇水，吃水不一，水分过多处容易出现起砂、脱皮现象。 4、压光时间掌握不当 没有熟悉水泥硬化的基本原理，安排的工序不当或底层较干或较湿等，导致地面压光时间过早或过迟。 4.1 压光时间过早，由于水泥的水化作用才开始进行，游离水分还比较多，不利于消除表面孔隙和气泡等缺陷，且会使表面扰动，消弱水泥砂浆面层强度。 4.2 压光时间过迟，水泥的胶凝体已经形成硬化，表面较干，表面层的毛细孔及抹痕没有办法去掉，硬性压光极易损伤表面的强度和抗磨性能。 4.3 施工人员为了操作方便，洒水湿润并强行抹压，造成地面内部结构破坏，强度降低，导致起砂。 5、养护问题 5.1 水泥地面，一般现场不养护(尤其门窗洞口处)或养护天数不够，水泥水化作用不充分，影响地面强度。或地面完成后不到24小时，就开始浇水，导致大面积脱皮、砂粒外露，造成起砂。 5.2 水泥地面养护尚未达到强度，过早上人走动或进行下道工序施工，地表面造成破坏，导致地面起砂。 5.3 地面低温下施工，门窗洞口没封闭或无取暖设备，影响了水泥水化反应。或者受冻，体积膨胀，孔隙率增大、粘结力受到破坏，降低强度引起反砂。

(2)油气藏出砂研究现状及其发展趋势

收稿日期:2004-03-11;改回日期:2005-04-19 作者简介:汪周华(1979-),男,西南石油学院国家重点实验室在读博士研究生,攻读方向为气田开发。 文章编号:1006-6535(2005)04-0005-06 油气藏出砂研究现状及其发展趋势 汪周华1,郭 平1,孙 雷1,孙凌云2,马力宁2 (1 西南石油学院,四川 成都 610500;2 中油青海油田分公司,甘肃 敦煌 736200) 摘要:综述了目前国内外在油气藏出砂地质特征、出砂机理以及防砂方面取得的成果,重点是 对气藏出砂的研究;指出了目前在油气藏出砂方面所存在的问题;并提出了今后油气藏出砂研 究的方向,对现场生产和相关研究人员有实际借鉴意义。关键词:油气藏;地质特征;出砂;防砂 中图分类号:TE358 文献标识码:A 1 油气藏出砂地质特征 目前全世界许多油气田存在严重的油气井出 砂问题,这是油气开采过程中需重点解决的问题。 油气田产层出砂除与后天的钻井方式、开采方式、 增产措施及管理方式有关外,另一个主要原因是存 在具有一定出砂潜能的地层。 我国出砂油气田的地质特征主要有:油气层埋 藏浅,压实程度差,胶结疏松;胶结物含量高、泥质成 分所占比重大;非均质性严重;对于气藏而言还存在 一定程度的水窜。 柴达木盆地东部气田[1,2]为第四系气田,气藏埋藏较浅,井深一般在1200m 以内。成岩性差,胶结疏松,胶结物以泥岩为主。储层一般以泥质粉砂岩和细粉砂岩为主。粒径在0 04~0 07m m 之间,最大粒径为0 12mm,小于0 01mm 占14%。气藏投产以后一直受到出砂问题的困扰。雅克拉凝析气田位于新疆塔里木盆地北部,是一高压气田[3]。该气田气井井深5300m 左右,地层原始压力平均为58MPa,储层岩性为砂岩,胶结类型为孔隙式胶结,岩石粒度分布广,包括细、中、粗3种级别,粒径为0 125~0 7mm 。储层物性较好,但非均质性严重,如M1井进行系统测试时有出砂现象,试采过程中,M1井、M2井气流带出的固体颗粒刺坏油嘴,且油管内壁有冲蚀道纹。土库曼斯坦最大的油田库图尔哲别油田[4]油藏埋深为1400~2600m,岩性为砂岩、粉砂岩,渗透率为40 10-3~400 10-3 m 2,地面原油粘度为1 0~1 8mPa s,密度为0 86~0 87g/c m 3,含蜡为8%~12%,泥质胶结。由于地层胶结疏松导致主力油层许多油井停产。2 油气藏出砂危害2 1 产层出砂增加渗流阻力,造成减产、停产由于产层出砂,当气量小到不足以将其带出地面时,将部分或全部堵塞产气层段,使产气量减小,甚至停产。如四川纳溪气田10号井,裸眼完井,产层砂堵46 34m,有效井段84 67m(含夹层),气井 出砂后产气量由5658m 3/d 降到1116m 3/d,日产 水量由20 8m 3降到5 4m 3,生产异常,濒临停产。 2 2 井底沉砂破坏机抽设备 对机抽排水采气井,井底压力较低抽汲速度慢, 大量泥砂便会沉积井底堵塞井筒,卡死固定凡尔和 游动凡尔;有砂的地层水会增大柱塞与泵筒间的摩 擦力,损坏柱塞皮碗,降低泵效,缩短检泵周期,增加 生产成本。四川宋家场气田8号井阳三产层,岩性 为碳酸岩盐,裸眼完井,从1990年10月上机抽,至 1992年12月共2a 多时间,前后因砂卡凡尔、堵塞泵 筒共进行4次检泵,作业时间累计104d,但检泵后 正常生产时间仅45 15d,效果很不理想。 2 3 随气体采出砂粒将加快地面设备损坏 随气体采出地面的砂粒和高速流动的气体一第12卷第4期2005年8月 特种油气藏Special Oil and Gas Reservoirs Vol 12No 4Aug 2005