巖石力學(xué)講義出砂學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1巖石力學(xué)巖石力學(xué)(l xu)講義出砂講義出砂第一頁，共39頁。Increased effective stresses due to drawdown / depletion fail rock surrounding the perforation tunnelFlow rate removes loose sand from tunnel (Note loose sand lying below the entrance hole spill point)Figure courtesy of John Cook, Schlumberger Cambridge Research第2頁

2、/共39頁第二頁，共39頁。油罐。其工作量大，條件艱苦，既費時又耗資。即使這樣，問題也還沒有最終解決?；謴?fù)生產(chǎn)不久，又須重新作業(yè)。第3頁/共39頁第三頁，共39頁。(dmin)閥門失靈，輸油泵葉輪嚴重沖蝕。使得油、氣井不得不停產(chǎn)進行設(shè)備維修或更換，造成產(chǎn)量下降，成本上升。第4頁/共39頁第四頁，共39頁。第5頁/共39頁第五頁，共39頁。所以油、氣井防砂不僅是油、氣開采本身的需要，也是環(huán)境保護的需要。第6頁/共39頁第六頁，共39頁。第7頁/共39頁第七頁，共39頁。第8頁/共39頁第八頁，共39頁。第9頁/共39頁第九頁，共39頁。中不可避免，但一般量很少，且在生產(chǎn)條件不變時遞減很快，對生產(chǎn)

3、的影響較小。第10頁/共39頁第十頁，共39頁。第11頁/共39頁第十一頁，共39頁。拉伸破壞和剪切破壞機理。第12頁/共39頁第十二頁，共39頁。地層(dcng)出砂的力學(xué)機理 剪切破壞：井壁周圍巖石所受的應(yīng)力超過了巖石本身的強度，使地層(dcng)造成剪切破壞。拉伸破壞：產(chǎn)出液在產(chǎn)出過程中對砂巖地層(dcng)顆粒的拖曳力過大，當大于巖石的拉伸強度時造成巖石拉伸破壞，脫落的砂粒形成岀砂。剪切失效可能造成災(zāi)難性的岀砂后果，拉伸破壞(phui)具有“自穩(wěn)定”效應(yīng)。發(fā)生拉伸破壞后，砂巖孔徑增大，流速梯度降低，拖曳力降低，岀砂程度減小。第13頁/共39頁第十三頁，共39頁。第14頁/共39頁第十四

4、頁，共39頁。第15頁/共39頁第十五頁，共39頁。UCS(MPa)0-55-2020-50大于50強度等級未固結(jié)弱固結(jié)固結(jié)高強砂巖強度(qingd)分級 第16頁/共39頁第十六頁，共39頁。第17頁/共39頁第十七頁，共39頁。第18頁/共39頁第十八頁，共39頁。生塑性變形，膠結(jié)物發(fā)生破壞(phui)。由于壓降主要發(fā)生在井筒附近，故在井筒周圍形成出砂帶。第19頁/共39頁第十九頁，共39頁。曳力也越大。越易引起(ynq)地層出砂。第20頁/共39頁第二十頁，共39頁。第21頁/共39頁第二十一頁，共39頁。第22頁/共39頁第二十二頁，共39頁。第23頁/共39頁第二十三頁，共39頁。2

5、1112RRP油氣界面(jimin)張力 第24頁/共39頁第二十四頁，共39頁。第25頁/共39頁第二十五頁，共39頁。第26頁/共39頁第二十六頁，共39頁。第27頁/共39頁第二十七頁，共39頁。第28頁/共39頁第二十八頁，共39頁。第29頁/共39頁第二十九頁，共39頁。GKB34vEvEB132213vEvEGKSR12213物理(wl)意義是什么？第30頁/共39頁第三十頁，共39頁。期儲層不會出砂，而當期儲層不會出砂，而當SR SR 5.95.9* *107MPa2107MPa2時開采過程中儲時開采過程中儲層可能層可能(knng)(knng)出砂，應(yīng)嚴格出砂，應(yīng)嚴格控制生產(chǎn)壓差

6、?？刂粕a(chǎn)壓差。第31頁/共39頁第三十一頁，共39頁。第32頁/共39頁第三十二頁，共39頁。第33頁/共39頁第三十三頁，共39頁。出砂臨界壓差的預(yù)測(yc)第34頁/共39頁第三十四頁，共39頁。UCS經(jīng)驗?zāi)Ｐ停寒斏a(chǎn)壓差小于儲層單軸抗壓強度的一半時，可保持儲層開采初期(chq)不會出砂。2UCSP Morita模型：假設(shè)(jish)巖石呈理想塑性，隨著壓力不斷衰竭，主要出現(xiàn)的是剪切破壞。max00(23)01 0202(3)132123212111312(46)326wHTpTBBTTE 出砂臨界壓差預(yù)測(yc)模型第35頁/共39頁第三十五頁，共39頁。精品(jn pn)課件！第36頁/共39頁第三