[發(fā)明專利]不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115293032A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱艦橋;官建宇;阮林峰;鄧穎;張慶霖
• 申請（專利權(quán)）人: 川南航天能源科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;E21B43/11
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

1.一種不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：以射孔器侵徹鋼靶仿真模型參數(shù)靈敏度分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對射孔器侵徹鋼靶仿真模型進(jìn)行參數(shù)修正，對修正后的射孔器侵徹鋼靶仿真模型進(jìn)行網(wǎng)格尺寸靈敏度分析，根據(jù)網(wǎng)格尺寸靈敏度分析結(jié)果與修正后的參數(shù)建立射孔完井仿真模型，對不同地層情況射孔完井進(jìn)行仿真分析，然后對射孔完井仿真模型進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析，建立射孔工藝優(yōu)化與射孔器優(yōu)選的代理模型，并進(jìn)行射孔工藝與射孔器型號優(yōu)化，根據(jù)射孔完井仿真模型靈敏度分析結(jié)果與優(yōu)化結(jié)果指定目標(biāo)地層射孔工藝與射孔器型號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：所述方法具體包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)射孔器實(shí)際參數(shù)，建立不同型號射孔器侵徹鋼靶仿真模型，并進(jìn)行仿真分析；

步驟二：對每種型號射孔器進(jìn)行多組地面侵徹鋼靶實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

步驟三：對侵徹鋼靶仿真模型參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，獲得侵徹鋼靶仿真模型所有參數(shù)靈敏度，根據(jù)步驟二記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及靈敏度分析結(jié)果，對不同靈敏度大小參數(shù)進(jìn)行參數(shù)修正；

步驟四：建立不同網(wǎng)格尺寸的多組射孔器侵徹鋼靶仿真模型，然后對侵徹鋼靶仿真模型進(jìn)行網(wǎng)格尺寸靈敏度分析，得到侵徹鋼靶仿真模型最優(yōu)網(wǎng)格尺寸；

步驟五：目標(biāo)儲層地層巖石采樣，并切割為方形樣塊，檢測巖樣的材料參數(shù)；

步驟六：根據(jù)步驟五檢測的巖樣材料參數(shù)與步驟四修正后的侵徹鋼靶仿真模型建立射孔器侵徹砂巖靶仿真模型，并進(jìn)行仿真；

步驟七：選取與步驟五中目標(biāo)儲層巖樣參數(shù)一致的砂巖，制作砂巖靶，對每種型號射孔器進(jìn)行地面侵徹砂巖靶試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

步驟八：對射孔器侵徹砂巖靶仿真模型參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，獲得侵徹砂巖靶仿真模型所有參數(shù)靈敏度，根據(jù)步驟七射孔器地面侵徹砂巖靶實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與靈敏度分析結(jié)果，對不同靈敏度大小的參數(shù)進(jìn)行不同程度修正；

步驟九：建立多組射孔器侵徹砂巖靶仿真模型，對每組孔器侵徹砂巖靶仿真模型進(jìn)行網(wǎng)格尺寸靈敏度分析，得到孔器侵徹砂巖靶仿真模型的砂巖靶最優(yōu)網(wǎng)格尺寸；

步驟十：根據(jù)步驟八修正后的孔器侵徹砂巖靶仿真模型參數(shù)與步驟九得到的最優(yōu)網(wǎng)格尺寸，建立不同地層條件與不同射孔器型號的射孔器侵徹砂巖靶仿真模型下的射孔完井仿真模型；

步驟十一：以射孔完井后系統(tǒng)流量與射孔完井成本為目標(biāo)函數(shù)，對射孔完井仿真模型進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析，獲得射孔完井仿真模型所有參數(shù)靈敏度；

步驟十二：以射孔完井后系統(tǒng)流量與射孔完井成本為目標(biāo)函數(shù)，建立不同地層條件下射孔工藝優(yōu)化與射孔器優(yōu)選的代理模型，然后進(jìn)行射孔工藝與射孔器型號優(yōu)化；

步驟十三：根據(jù)步驟十二優(yōu)化結(jié)果與步驟十一靈敏度分析結(jié)果確定射孔器與射孔參數(shù)的最優(yōu)解，然后根據(jù)最優(yōu)解制定目標(biāo)地層情況下的射孔工藝與射孔器型號；

步驟十四：采集使用步驟十三制定射孔工藝與射孔器型號的實(shí)際井射孔完井后生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與步驟十一靈敏度分析結(jié)果，對射孔完井模型參數(shù)進(jìn)行迭代修正。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟一中射孔器實(shí)際參數(shù)包括：射孔器外殼材料的參數(shù)、射孔器內(nèi)裝藥的參數(shù)和射孔器藥型罩材料的參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟二中，對每種型號射孔器采用標(biāo)準(zhǔn)炸高與間隙進(jìn)行多組地面侵徹鋼靶實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括侵徹孔徑、鋼靶穿深、侵徹后鋼靶變形量以及侵徹后的鋼靶形態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟三中，采用Sobol靈敏度分析方法對侵徹鋼靶仿真模型參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析；將侵徹鋼靶仿真模型修正后的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比，如果二者誤差大于5%，則繼續(xù)進(jìn)行參數(shù)修正，直至二者誤差小于5%。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不同地層條件下射孔器優(yōu)選及射孔工藝優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟四中，建立不同網(wǎng)格尺寸的20組射孔器侵徹鋼靶仿真模型，第一組網(wǎng)格尺寸0.1mm*0.1mm，后續(xù)組的網(wǎng)格尺寸比前一組增加0.1mm，其它參數(shù)與步驟三修正后的射孔器侵徹鋼靶仿真模型參數(shù)一致。