[發明專利]高壓致密氣藏射孔總表皮和壓實帶表皮系數模擬計算方法

有效

• 申請號: 202010026561.4
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111177946B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張釗;梁豪;郭建春;劉彧軒
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21B43/11;G06F111/10
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

本發明公開了一種高壓致密氣藏射孔總表皮和壓實帶表皮系數模擬計算方法，所述壓實帶表皮系數計算方法包括以下步驟：S1：采用局部加密網格，構建網格相同的有射孔壓實帶的地質模型一和無射孔壓實帶的地質模型二；S2：分別給兩個模型的每一網格單元賦儲層和流體物性的值；S3：建立氣體穩定滲流控制方程，采用有限體積法對其進行離散化，相鄰網格間采用Two?Point?Flux?Approximation方法對氣體流動能力進行調和平均，得到線性方程組；S4：采用代數多重網格方法對所述線性方程組進行求解，得到穩態壓力場分布；S5：計算射孔井流量；S6：計算所述地質模型一、二的總表皮系數，總表皮系數之差即為所述射孔壓實帶表皮系數。本發明能夠精確計算射孔總表皮系數和壓實帶表皮系數。

技術領域

本發明涉及氣藏開發技術領域，特別涉及一種高壓致密氣藏射孔總表皮和壓實帶表皮系數模擬計算方法。

背景技術

聚能射孔是目前油氣田采用的最主要射孔技術。高速金屬射流使射孔孔壁附近的巖石發生塑性變形，從而產生射孔壓實帶。對致密氣藏射孔完井，造成較大表皮系數的原因主要有鉆井污染帶和射孔壓實帶。隨著射孔穿深水平和鉆井水平的提高，射孔容易穿透正常鉆進形成的鉆井污染帶，因此表皮系數很可能主要由于射孔壓實帶造成的。對射孔壓實帶表皮系數的分析可以為射孔技術的改進提供參照。

然而，對試井曲線的反演得到的是總表皮系數，無法得到射孔壓實帶導致的表皮系數的數值。目前計算射孔壓實帶表皮系數的方法主要有解析法和經驗模型法，但是，解析法和經驗模型法難以考慮井筒附近復雜流場的三維性、壓實帶和儲層的非均質性，通過該方法獲得的射孔壓實帶表皮系數不夠精確。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種高壓致密氣藏射孔總表皮和壓實帶表皮系數模擬計算方法，能夠精確計算射孔總表皮系數和射孔壓實帶表皮系數。

本發明的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種高壓致密氣藏射孔總表皮系數模擬計算方法，包括以下步驟：

S1：采用局部加密網格，構建有射孔壓實帶的地質模型一；

S2：為所述地質模型一的每一網格單元賦儲層和流體物性的值；

S3：建立氣體穩定滲流控制方程，射孔孔眼作為內邊界條件，設為井底流壓，地質模型徑向流半徑外的網格單元作為外邊界條件，設為地層壓力；采用有限體積法對所述氣體穩定滲流控制方程進行離散化，相鄰網格間采用Two-Point-Flux-Approximation方法對氣體流動能力進行調和平均，得到線性方程組；

S4：采用代數多重網格方法對所述線性方程組進行求解，得到所述地質模型一的穩態壓力場分布；

S5：根據所述穩態壓力場分布計算射孔井流量；

S6：根據所述射孔井流量，計算所述地質模型一的總表皮系數。

作為優選，所述儲層和流體物性包括滲透率、孔隙度和動力粘度，壓實帶的滲透率和孔隙度均低于儲層的滲透率和孔隙度。

作為優選，在地層壓力大于21MPa的情況下，所述氣體穩定滲流控制方程具體為：

式中：

為劈形算符；

K為氣體有效滲透率，mD；

p為壓力，MPa。

作為優選，所述射孔井流量的計算方法為：

首先，通過達西公式計算得到每個孔眼網格單元邊界的速度，所述達西公式具體為：

式中：

u為速度，m/s；