[發明專利]一種垂直井管外出砂虧空剖面預測及高飽和礫石充填施工方法

有效

• 申請號: 202010195465.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111594101B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 董長銀;王力智;趙益忠;梁偉;周博;李常友;宋洋;劉晨楓;李志芬;于樂香
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/04
• 分類號: E21B43/04;E21B49/00;G06T11/20;G06Q10/06
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 呂利敏

1.一種垂直井管外出砂虧空剖面預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)計算縱向出砂虧空指數：首先根據生產層位的密度測井和聲波時差測井數據，分別計算巖石密度強度指數和巖石聲波時差強度指數；然后通過巖石密度強度指數和巖石聲波時差強度指數的加權平均計算縱向出砂虧空指數，得到垂直井管外生產層位的縱向出砂虧空指數分布；

(2)計算平均當量虧空半徑：首先根據生產歷史資料，包括生產年限、平均產量、平均含砂率，估算垂直井的累積出砂體積即出砂虧空體積；然后根據出砂虧空體積計算垂直井整體生產層位的平均當量虧空半徑；

(3)繪制縱向出砂虧空剖面圖：首先結合步驟(1)所得的縱向出砂虧空指數分布和步驟(2)所得的平均當量虧空半徑計算垂直井生產層位深度點i處的當量虧空半徑，然后根據計算所得數據繪制出砂虧空半徑沿縱向的分布圖，即縱向出砂虧空剖面圖，其中垂直井生產層位深度點i處的當量虧空半徑r_i計算公式為：

式中—生產層位的縱向出砂虧空指數平均值，無量綱；

r_i—深度點i處的當量虧空半徑，m；

K_i—深度點i處的縱向出砂虧空指數；

r_s—垂直井整體生產層位的平均當量虧空半徑。

2.根據權利要求1所述垂直井管外出砂虧空剖面預測方法，其特征在于，所述步驟(1)中巖石密度強度指數的計算公式為：

式中ρ_i—生產層位第i個深度點的密度測井，g/cm³；

ρ_max、ρ_min—生產層位巖石密度測井最大值和最小值，g/cm³；

K_ρi—巖石密度強度指數，無量綱；

巖石聲波時差強度指數的計算公式為：

式中Δt_i—生產層位第i個深度點的縱波時差，s/m；

T_i—生產層位第i個深度點中間表征變量，m²/s²；

T_max—中間表征變量T_i的最大值，m²/s²；

T_min—中間表征變量T_i的最小值，m²/s²；

K_ti—巖石聲波時差強度指數，無量綱；

縱向出砂虧空指數的計算公式為：

K_i＝1-(0.5K_ρi+0.5K_ti)

式中K_i—生產層位第i個深度點的縱向出砂虧空指數，無量綱。

3.根據權利要求1所述垂直井管外出砂虧空剖面預測方法，其特征在于，所述步驟(2)中垂直井的累積出砂體積計算公式為：

V_s＝t_p×365×Q×C_s/100

垂直井整體生產層位的平均當量虧空半徑計算公式為：

式中t_p—垂直井出砂生產年限，a；

Q—垂直井平均日產量，m³/d；

C_s—垂直井體積含砂率，％；

r_w—井筒半徑，m；

h—生產層位厚度，m；

V_s—垂直井累積出砂體積，m³；

r_s—垂直井整體生產層位的平均當量虧空半徑，m。