[發明專利]一種確定射孔完井近井地帶含聚類液體流變性參數的方法

有效

• 申請號: 202110318153.0
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113027434B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 陳濤平;孫文
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/11;G06F30/28;G06F113/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種確定射孔完井近井地帶含聚類液體流變性參數的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

第一步,應用ANSYS軟件建立射孔完井近井地帶模型并求解射孔完井近井地帶含聚類溶液壓力場和流速場數據；

第二步，使用MATLAB軟件對經由第一步所獲得的壓力場和流速場數據進行處理，具體路徑如下：

首先，將ANSYS軟件求解得到的非等間距散點坐標、非等間距散點處的滲流速度、滲流速度x、y、z三個方向的方向向量、壓力，通過插值函數ScatteredInterpolant計算得到等間距散點處的滲流速度、滲流速度方向向量以及壓力；

其次把射孔孔壁等分為10段，以每兩段相交處的點作為流線的起點，將等間距散點的坐標及滲流速度x、y、z三個方向的方向向量輸入Streamline函數中，計算得到9簇流線軌跡并分別提取每簇流線軌跡上點的坐標；

再次使用Meshgrid函數生成二維網格坐標，把每簇流線上點的坐標作為插值點，應用Griddata函數對生成二維網格坐標點上的z值進行插值計算，得到經過每簇流線的曲面，即分流面，每個分流面都是由多個空間三角形組成曲面;將ANSYS中射孔完井近井地帶模型里的曲面也做同樣處理，把不規則的曲面轉化為由多個空間三角形組成的曲面，9個分流面將整個孔完井近井地帶模型分為10個射孔孔眼控制體，射孔孔眼各段控制體都是由模型曲面及分流面圍成；

最后用模型曲面及分流面上空間三角形所在平面方程對等間距空間散點位置進行判斷，得到位于由分流面和模型曲面所圍成的封閉幾何體內的點，即射孔孔眼各段控制體內點；通過射孔孔眼上的流速數據，計算每段射孔孔眼流速的平均值及相同孔深倍數處所有點的流速平均值，找到每段射孔孔眼流速平均值所在的孔深倍數，射孔孔眼各段控制體中各段孔眼流速中點所在孔深倍數；

第三步，根據第二步所得結果求取等壓面上的平均流速、等壓面沿流線軌跡到射孔孔壁的距離，得到各控制體內流速沿流線軌跡滲流距離的變化關系，并繪制射孔孔眼各段控制體內滲流速度v_i隨滲流距離L_i變化關系圖版；具體路徑如下：

首先利用射孔孔眼各段控制體內等間距三維空間點處的壓力及流速數據，以0.1 MPa的梯度，篩選出射孔孔壁與模型邊界之間各等壓面上的點，得到射孔孔眼各段控制體內等壓面上點的坐標，應用各等壓面上點的流速數據，得到等壓面上的平均流速；其次以射孔孔眼各段控制體流速中點所在孔深倍數處的點為流線起點，計算流線軌跡，并對流線軌跡上的點進行壓力插值，在流線上找到與各等壓面壓力相同點，計算沿流線軌跡從射孔孔眼到這些點的距離，即等壓面沿流線軌跡到射孔孔壁的距離；在射孔孔眼各段控制體內，把各等壓面上的平均流速代入到各等壓面沿流線軌跡到射孔孔壁的距離中，得到各控制體內流速沿流線軌跡滲流距離的變化關系，并繪制了射孔孔眼各段控制體內滲流速度v_i隨滲流距離L_i變化關系圖版，

本步驟中v_i ，i=1,2,3,…,10；L_i，i=1,2,3,…,10；

第四步，分析經由第三步所獲得的變化關系圖版，當滲流速度的下降幅度大于0.25/m時，滲流距離在0~0.1 m之間，為了在定排量下實現變速滲流，制作變直徑巖心進行實驗并結合射孔孔眼各段控制體內孔眼流量中點所在的孔深倍數與各控制體粘度保留率，繪制出粘度保留率隨孔深倍數變化關系圖版；

第五步，通過流量加權計算求出整個射孔孔眼控制區域聚合物溶液粘度保留率，根據第四步所得出的粘度保留率隨孔深倍數變化關系圖版得出射孔孔眼各段控制體的等效控制體所在孔深倍數h_m，計算以孔深倍數h_m為流量中點，長度0.1倍孔深的等效控制體射孔段的起始位置，并繪制出該等效控制體內v_e隨L_e變化關系圖版；

第六步，根據經由第五步得出的等效控制體內v_e隨L_e變化關系圖版，計算出變直徑巖心截面積A_e隨L_e變化關系，再根據其制作等效控制體物理模型；所述等效控制體物理模型由4段變截面積巖心串聯而成，第一段為變截面積圓柱巖心，第二、三段為變截面積長方巖心，第四段為與第二、三段長度不同的變截面積長方巖心，4段變截面積巖心分別置于夾持器及模型管內，所述等效控制體物理模型用于模擬以井筒為中心半徑設定區域內射孔完井近井地帶的實際滲流情況；

第七步，應用由第六步所得到的等效控制體物理模型，以等效控制體流量所對應的排量注入聚合物溶液，測得聚合物溶液通過各段巖心前后的剪切應力τ與剪切速率γ，通過計算即可得出冪律指數n_i、稠度系數K_i、視粘度μ_i及聚合物溶液通過整個等效控制體物理模型粘度保留率。