[發明專利]一種基于壓實作用的井筒填砂量的計算方法

有效

• 申請號: 201511016769.3
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN106934076B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張玉川;方樹耿
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/18
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 周靜

本發明公開了一種基于壓實作用的井筒填砂量的計算方法，屬于油水井填砂工藝領域，該計算方法基于：井筒的漏失量≤5m³/h且無井筒溢流；壓實作用為影響填砂量的主要因素；填砂段的內部壓力梯度等于靜巖壓力梯度；該方法包括：設定井筒內填砂段的上界面、下界面及兩者之間任意界面距離地面的深度分別為h₁、h₂、h；計算填砂段在h₁處的壓強，及填砂段在h₁處對應的等效深度h₁*，進而確定填砂段在h處的等效深度h*，進而確定填砂段在h處于壓實狀態下的孔隙度，進而確定井筒內壓實狀態下填砂段的深度為h時所對應的體積，進而通過如上參數，計算得到h₁和h₂區間內的填砂段在地面松散狀態下的體積，即填砂量。本發明方法提高了填砂施工的一次成功率。

技術領域

本發明涉及油水井填砂工藝領域，特別涉及一種基于壓實作用的井筒填砂量的計算方法。

背景技術

在油田施工井開發過程中，通常向井筒內添加石油工程砂來封堵底部油層或漏點，以達到封隔油、水層的目的。一般情況下，現有技術通過如下計算公式獲得所需的井筒填砂量：

其中，D為套管內徑(mm)，H為填砂厚度(mm)，Q為所需的填砂量(m³)。

然而，發明人發現，利用現有技術提供的計算方法得到的理論填砂量往往低于實際填砂量，如此將造成后續多次填砂，不僅提高了作業成本且增加了作業風險，而造成理論填砂量低于實際填砂量的原因有如下三點：

1)壓力因素：當砂粒填入井筒后，由于壓力作用，其在井筒內會受到壓實作用，填砂井段越深，其壓實作用就越大，所以這是導致現有技術計算得到的理論填砂量低于實際填砂量的主要影響因素。

2)漏失因素：由于部分填砂井段存在不同程度的地層漏失現象，在井筒壓力作用下，會有部分砂粒進入地層中而造成部分損失，這也是理論填砂量低于實際填砂量的一個因素。

3)損失因素：在填砂過程中，砂粒會或多或少地粘附在井筒內管壁上，也會造成砂粒少許損失。

基于上述可知，基于壓力作用的壓實因素才是導致理論填砂量低于實際填砂量的主要影響因素，所以，在井筒無漏失、溢流等復雜情況或者井筒的漏失量低于5m³/h時，且井筒內填砂段的內部壓力梯度等于靜巖壓力梯度時，提供一種井筒填砂量的計算方法，使其計算得到的理論填砂量基本等同于實際填砂量，對于降低填砂工作量，降低作業成本及風險具有重要的意義。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種基于壓實作用的井筒填砂量的計算方法。具體技術方案如下：

一種基于壓實作用的井筒填砂量的計算方法，所述計算方法基于如下條件：井筒的漏失量小于等于5m³/h且無井筒溢流情況；壓實作用為影響填砂量的主要因素；井筒內填砂段的內部壓力梯度等于靜巖壓力梯度；所述計算方法包括：

步驟a、設定井筒內填砂段的上界面距離地面的頂深為h₁，下界面距離地面的底深為h₂，位于所述上界面及所述下界面之間任意界面距離地面的深度為h；

步驟b、計算所述填砂段在h₁深度處的壓強，以及所述填砂段在h₁深度處所對應的等效深度h₁*，進而確定所述填砂段在h深度處的等效深度h*；

步驟c、根據所述填砂段在h深度處的等效深度h*，確定所述填砂段在h深度處于壓實狀態下的孔隙度；