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设计要求
使用ZPAS的砂聚集作业的设计考虑类似于传统的基岩处理,其中考虑各种参数:
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测井日志-设计处理前应审查日志。ZPAS化学品需要一种阴离子底物如砂岩。该日志指示储层的岩性、油-水接触面、饱和度、孔隙度和实际渗透率。需要渗透率和孔隙度数据来确定处理的适当量和浓度。
完工原理图-知道井眼中完工设备的类型很重要。它将决定处理的充填方法以及砂清洗的最合适方法。井眼清洗是操作的重要部分,必须在作业前执行,便于处理液进入储层。该信息也相当关键,以便在处理期间评估有效的流体填充和油管移动计算。其他项目如需要进行井斜勘测以支持滤失建模。
井段长度-有关可以处理的井段长度没有特定限制,但从实践角度而言,有时必须使用导流器工具或化学物质。使用导流器的决定是由最大容许泵速与可以施加的不超过地层断裂压力的最大井下压力共同驱动。迄今为止,单次冲洗可处理高达150英尺的穿孔,而无需使用任何导流器。基层处理主要由井段长度决定或受其限制是业界的一种误解。虽然井段长度是一个重要的因素,但是需要在渗透率及其在储层中的对比和储层压力与用于运载化学物质的流体流变性的背景进行观察。例如,具有非常低的储层压力和高渗透率的20英尺井段可能难以处理,但对于具有相对较低渗透率和高的储层压力的400英尺井段,可以相当容易地实现全覆盖。
渗透率和孔隙度-确定ZPAS处理的总量和浓度时会考虑这些因素,但它们通常不是限制因素。迄今为止,许多的井都已经进行处理,渗透率范围从几毫达西到几达西。透气率也可能影响最佳的设计处理速率。
基液与储层的相容性-使用地层水、海水和多种类型的盐水可以成功地泵送ZPAS。并非所有的地层水或盐水都适合作为载液,并且最大容许的总溶解固体(TDS)有一定限制。任何流体应验证其与储层的相容性,并且不应引起或增强结垢或产生任何其他不良反应如粘土膨胀或乳化。在大多数情况下,2-8%的KCl是适宜使用的基液。需要指出的是,有关使用储层盐水的限制仅涉及其作为载液的使用;储层盐水本身对ZPAS的性能没有影响。
 
ZPAS充填
影响任何化学防砂处理成功的最重要因素之一是处理液的正确井底填充。不同于其他基层增产处理,不能容忍小于最佳覆盖,所以填充的工程设计需要更加严格。在本工作中,将最佳覆盖定义为流体填充所有储层区域或层达到至少1英尺的径向渗透,而不超过井的泵压限制(包括地面和井底)。该方法确实考虑了已失败的初步防砂方法或任何未知出砂区域的准确位置以及储层特性(特别是储层渗透率分布)存在一定不确定性。
 
考虑到ZPAS流体化学及其应用,不可能使用目前市场上可用的传统颗粒流体导流方案。因此,除了在某些用于处理长井段的完工情况下使用有选择性的机械隔离,唯一可用的另一方法是使用最大化的压力差和注射速率(MAPDIR)获得平面型孔。MAPDIR方法由Paccaloni4推出,使用注射速率作为维持计划的井底差压Ap的关键参数。
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MAPDIR技术适用于达西定律成立的任何情况,并且可以顺利地取代所有可用的导流技术或与之共同使用。简单的MAPDIR方法的缺点之一是许多工程师基于以可能的最高容许的注射速率进行泵送的理念来设计基层处理。虽然,在某些情况下这可以满足要求,但不一定保证化学防砂应用所需的最佳覆盖。因此,强调需要一个更强健的填充设计方法,以确保妥善处理任何复杂的井情况,如具有低井底压力的井和/或存在较高渗透率差异的井。在这种情况下,使用一个软件模型来更好地预测处理的滤失分布。

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