油气流固控制与开采完井实验室2023年度研究进展，虽然来的有点儿迟但还不算太晚。一年来一点粗浅的工作与大家分享，感谢各路合作支持！实验室从一而终，持续流固控制创新研究，助力油气能源高效开发。
基于前期可视化模拟研究基础，开展了高含泥质浅层气藏出砂机理及形态实验研究。在气水协同驱替条件下，真实储层岩心与可视化薄片模型中均观测到了明显出砂孔喉，当量直径较小，迂曲度高，边壁不规则感突出。通过出砂形态演变分析了高含泥质弱胶结储层出砂的微粒滞留堵塞与产出疏通现象，揭示了驱替压力增加、陡降及平衡状态的本质原因。微观层面上，研究发现高含泥质储层微观剥落单元形态复杂，具有单颗粒和团簇泥砂两种形式，且极易出现团簇泥砂/弱胶结面剥离。单颗粒/团簇泥砂竞争剥落机制和并发剥落机制同样存在于这一类型储层，导出砂形态延伸趋于多分支化、复杂化。该研究进展为后续高含泥质、高含水极弱胶结储层出砂数值模拟和防砂方法评价提供理论指导。
实验室针对疏松高含水近井储层，开展了实际岩心与人造岩心不同含水饱和度下岩石强度测试、孔渗特性变化规律实验，厘清了高含水对储层强度、孔渗物性及微粒剥落条件的影响机理规律，构建了高含水微含砂/泥工况微粒运移及其对储层供液预测模型，进行了系统的规律分析。同时构建了微粒运移预测简易快速模拟器，能够在给定储层和油井生产条件下，预测储层微粒运移的临界条件和微粒运移区域范围，快速预测储层微粒运移区域范围内的储层伤害渗透率伤害幅度，并计算由于渗透率伤害造成的附加表皮系数及其产能的影响幅度。并提出了近井储层向井微粒运移导致供液能力降低的“错位运移、梯度堵塞”机理。实现微粒运移模拟及其对产能的影响规律评价分析，指导储层级宏观生产制度的决策与优化。
针对深层裂缝性碳酸盐岩储层的井壁宏观失稳和泥砂产出问题，开展物理模拟实验和数值模拟研究，揭示了不同井身结构和生产条件下的井壁宏观失稳机制，研究形成数值模拟和预测方法。通过宏观失稳岩心的生产流动模拟实验，揭示了诱发裂缝充填物失稳和产出的机理和控制因素。在实验研究的基础上，提出了一种结合地质力学模型与微观产砂模型相结合的新方法来预测预测井筒失稳并分析失稳程度，以及微观泥砂产出的临界条件。模型预测的临界状态与失稳区与工程表述基本吻合。根据预测结果，提出了碳酸盐岩储层井筒失稳的治理和预防措施，为新井失稳预防和老井失稳治理提供决策依据。
地下储气库周期性高强度注采生产引发的储层应力应变、流体流动方向和气水界面运移“三个交变”使储层产生动态损伤，诱发复杂失稳和出砂行为。实验室利用实际储气库岩心和大尺度模拟岩心，开展了交变注采工况岩石微观结构变化测试、岩石力学性能测试、基础物性测试，揭示了复杂周期交变条件下储层砂粒微观结构变化规律、岩心交变力学损伤规律以及岩心物性变化规律。利用大尺度交变注采防砂系统失稳机理与控制实验模拟系统，揭示了砾石层/涂覆充填层交替注采失稳机理、失稳模式及判别方法，为储气库交变注采高效安全生产提供理论和技术支撑。
针对天然气井和天然气水合物的气水携砂流动条件，以及泥质粉砂出砂特征，研制开发多层多粒级复合预充填筛管和改性复合容腔预充填防砂筛管，解决高泥质含量条件控砂与产能的矛盾，实现长效高效出砂管控。新型筛管沿筛管轴向及径向方向创新设计多层多粒级复合预充填结构和改性复合容腔预充填结构，完成新型筛管样机的试制，通过开展物理模拟实验对比分析常规预充填筛管和新型预充填筛管综合防砂性能差异，揭示交错容腔和多粒级充填的控砂流通机理，完成新型预充填筛管结构优化及定型，形成两套新型预充填筛管设计方法，助力解决泥质粉砂型水合物储层长效高效出砂管控问题。
通过疏松砂岩储层真三轴压裂模拟实验，揭示了疏松砂岩裂缝起裂延伸机理与影响规律，系统认识储层胶结强度、地应力条件、施工参数对塑性挤压破坏和裂缝开裂破坏模式的影响机制。研究构建了疏松砂岩储层压裂裂缝几何形态预测与压裂充填工艺设计方法，研制开发自主产权软件系统，实现现场施工参数（充填排量、泵压、泵注量）和作业规模的精细化设计，针对不同特点地层进行压裂充填参数快速设计，形成不同地层条件下的压裂充填施工推荐做法。从疏松砂岩压裂充填设计层位组合与优化、储层破坏模式判别、裂缝参数设计、压裂工艺模拟与优化设计、压裂充填产能评价、裸眼水平井分段压裂分级分段优化进行全链条式设计与模拟，支撑疏松砂岩压裂充填工艺实施，提高防砂增产效果。
压裂充填是中高渗疏松砂岩储层控砂增产主导工艺技术。针对疏松砂岩储层压裂充填井投产后生产条件，通过实验模拟裂缝闭合压实-支撑剂嵌入和地层出砂侵入堵塞三重复合作用下的裂缝动态渗透率、导流能力变化规律，拟合构建了裂缝动态渗透率变化预测模型，形成了压裂充填井多重复合作用下动态产能评价方法。通过数值模拟和实验模拟，揭示了储层渗透率、闭合压力、支撑剂性、出砂强度、出砂粒径、泥质含量、流体物性、生产压差等复杂条件对压裂充填井产能的控制机制和规律，为疏松砂岩储层压裂充填防砂施工参数优化和提升增产效果提供关键指导。
针对一趟多层充填/压裂施工管柱侧向多孔眼的冲蚀损坏严重制约工具寿命问题，开展了冲蚀流动评价实验及冲蚀仿真模拟，分析了冲蚀损坏机理及规律，建立了冲蚀损坏评价方法及损坏速率预测模型；揭示了充填孔侧孔眼冲蚀损坏会经过涂层消失、端面磨损、返溅啃噬、形态延伸4个过程，存在尖端侧向切削机理，端面侧向切削机理以及颗粒返溅正面啃噬机理3种冲蚀损坏机理。构建的侧向出流孔冲蚀损坏评价方法及损坏速率预测模型，能够准确评估复杂结构侧向多孔眼的冲蚀损坏速度、给定时间下的冲蚀损坏量以及相对损坏程度，同时根据孔眼结构参数和冲蚀流速快速预测多孔结构的冲蚀损坏速率和寿命，为压裂充填工具的冲蚀损坏问题提供了定量预测的依据，为工具的优化设计和寿命提升提供了有力支持。
针对中高渗和低渗透储层的射孔完井、防砂控砂、压裂改造工艺，研究构建了近井储层流动系统生产过程中的能耗评价指标和表征评价方法。使用多功能驱替挡砂性能评价装置的单向流和径向流模块，开展射孔完井、防砂、储层改造系统压降能耗实验，拟合修正射孔/防砂/压裂系统过流压降与能耗评价计算模型。基于射孔完井、防砂系统、储层改造生产周期内能耗和用能效率指标，研究构建了射孔、防砂、压裂用能指标与工艺参数的定量关系，以能耗密度为指标，多系统协调均衡为原则，形成了防砂增产工艺参数用能效率协同优化方法，研制开发水驱油藏近井增产工艺用能效率优化软件(WEEOpt)，为能耗约束下的开发技术优化提供依据，为实现油田绿色低碳高质量开发提供支撑。
Sandcontrol Office软件的2025版已经更新完成，即将完成分发升级。新版的Sandcontrol Office集成了PSCCL实验室近年来的最新模拟计算与设计技术成果。为用户提供更为全面的流固控制与开采完井解决方案。
