计算砂岩出砂临界压力梯度的新方法

作     者：聂向荣 杨胜来 丁景辰 李芳芳 章星 NIE Xiang-rong;YANG Sheng-lai;DING Jing-chen;LI Fang-fang;ZHANG Xing

作者机构：中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2013年第21卷第24期

页      面：7026-7029页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家科技重大专项(2011ZX05032-002)资助 

主　　题：砂岩 出砂 毛管束 临界压力梯度 表皮效应 

摘      要：将毛管束模型引入到出砂问题的研究中,同时考虑了表皮效应,建立了出砂毛管束物理模型,该模型能够将复杂的多孔介质固液耦合问题转化为宏观的管流流动问题,通过分析砂岩颗粒在毛管束中的受力和运动,建立了砂岩出砂数学模型,分析了出砂过程动态机理,推导了出砂临界压力梯度公式,该公式从理论上对出砂问题进行了定量表征。敏感性分析表明:随着表皮厚度的增大,临界压力梯度增大;随着砂粒半径的增大,临界压力梯度也随之增大。为了验证公式的有效性,设计了砂岩出砂物理模拟实验,结果表明平均误差为16%,和实验符合较好。