[發(fā)明專利]一種基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法

有效

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• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113553744B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 馬磊;劉書杰;陽俊龍;徐靖;李祝軍;孫龍波;李大攀;梅明陽;任松濤;翟歡;張慶祝;徐太保
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

1.一種基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟如下：

S1、根據(jù)井下某一區(qū)域已完成射孔作業(yè)的儲層巖石物理力學性質(zhì)，選擇性質(zhì)相接近的地面露頭制作圓柱體靶樣；

S2、根據(jù)所選區(qū)域儲層巖石的真實射孔穿深和射孔直徑，直接采用井下射孔器進行地面打靶實驗或者配置能達到等效射孔效果的射孔器各組件，并進行組裝；

S3、采用制備完成的靶樣，裝配射孔實驗要求的侵徹裝置，然后進行射孔侵徹試驗；

S4、根據(jù)靶樣的宏觀物理力學參數(shù)，利用有限元軟件建立等比例的三維靶樣有限元模型，并對模型相關有限元參數(shù)進行校正；

S5、在三維靶樣有限元模型的基礎上，添加射孔裝置其余構成部件以建立三維射孔侵徹動態(tài)沖擊分析模型；

S6、根據(jù)地面射孔侵徹試驗獲得的射孔穿深和射孔孔徑相關數(shù)據(jù)，校正所述三維射孔侵徹動態(tài)沖擊分析模型中射孔器部分的有限元熱物性參數(shù)，使仿真結果與地面實驗結果一致；

S7、根據(jù)所選區(qū)域某一深度下儲層巖石受到的地層壓力，賦予所述三維射孔侵徹動態(tài)沖擊分析模型以一定的地層圍壓值，并校正該有限元參數(shù)，使仿真結果與對應儲層環(huán)境下真實射孔結果一致；

S8、利用校正后的三維射孔侵徹動態(tài)沖擊分析模型，結合所選區(qū)域儲層不同深度下的射孔穿深數(shù)據(jù)，開展不同地層圍壓值的射孔侵徹動態(tài)沖擊模擬研究；

S9、根據(jù)地面包覆打靶實驗結果和有限元數(shù)值模擬結果，利用數(shù)據(jù)分析手段，獲得井下儲層真實射孔穿透深度與地面包覆打靶穿透深度之間的對應關系式如下

D_r＝f(D_s,C)

式中，D_r為儲層真實射孔穿透深度，D_s為地面包覆打靶穿透深度，C為地層圍壓。

2.如權利要求1所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S1中，儲層巖石物理力學性質(zhì)包括孔隙度、滲透率、抗壓強度、抗拉強度。

3.如權利要求2所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S1中，圓柱體靶樣的直徑與高度比值為1:2。

4.如權利要求1所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S2中，射孔器為聚能射孔彈。

5.如權利要求4所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S3中，將靶樣與射孔器、套管鋼板、水泥板和包覆套進行裝配，形成符合射孔試驗要求的侵徹裝置；套管鋼板和水泥板材料及性質(zhì)與井下套管和水泥環(huán)相同；包覆套材料為高韌性鐵皮。

6.如權利要求5所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S4中，宏觀物理力學參數(shù)包括孔隙度、滲透率、抗壓強度、抗拉強度。

7.如權利要求6所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S4中，模型校正方法為：利用有限元軟件對常規(guī)巖石力學實驗進行仿真模擬，通過修改模型的有限元參數(shù)，使模型的仿真力學參數(shù)與靶樣的宏觀物理力學參數(shù)相對應。

8.如權利要求7所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S5中，射孔裝置其余構成部件包括所套管鋼板、水泥板和包覆套。

9.如權利要求7所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S6中，有限元熱物性參數(shù)包括線性膨脹系數(shù)、熱導率和比熱容。

10.如權利要求7所述的基于地面包覆打靶實驗的儲層真實穿深快速評價方法,其特征在于，步驟S7具體是：在步驟S6的基礎上對三維射孔侵徹動態(tài)沖擊分析模型施加環(huán)向圍壓，并重新進行射孔侵徹仿真實驗，將仿真獲得的模擬射孔結果與對應儲層環(huán)境下真實射孔結果相對比，反復調(diào)整模型圍壓的施加條件以使仿真結果與真實射孔結果相對應。