水平井出砂出水剖面预测方法及防砂控水筛管优化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111396027A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010219924.6(22)申请日2020.03.25(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人董长银王力智周博皇凡生周童宋洋王卫阳(74)专利代理机构济南竹森知识产权代理事务所(普通合伙)37270代理人吕利敏孙宪维(51)Int.Cl.E21B47/00(2012.01)E21B43/08(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图10页(54)发明名称水平井出砂出水剖面预测方法及防砂控水筛管优化设计方法(57)摘要本发明涉及油气开采中的筛管防砂完井技术领域，具体是一种水平井出砂出水剖面预测方法及防砂控水筛管优化设计方法。本发明根据容易获取的电阻率测井资料、自然电位测井资料、自然伽马测井资料及声波时差测井资料，综合考虑了地层砂水产出协同关系，识别非均质生产层段中的高速入流及出砂位置和区域长度，明确进行控砂控水作业的重点设计目标位置，解决水平井笼统防砂控水的盲目性，提高经济效益，并且该方法简单易行，结果可靠。CN111396027ACN111396027A权利要求书1/3页1.一种水平井出砂出水剖面预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获得目标井的生产层段电阻率测井资料、自然电位测井资料、伽马测井资料、储层总体的声波时差测井资料及含水率生产数据；步骤2：根据电阻率测井资料，通过式①、②计算沿生产层段的电阻率系数，ΔRi＝R0.45i-R2.5i①式①、②中，R0.45i为生产层位第i个深度点的0.45m梯度电阻率，Ω˙m；R2.5i为生产层位第i个深度点的2.5m梯度电阻率，Ω˙m；ΔRi为生产层位第i个深度点的电阻率差值；KRi为生产层位第i个深度点的电阻率系数，无量纲；ΔRmin为生产层段中最小电阻率差值；ΔRmax为生产层段中最大电阻率差值；步骤3：根据自然电位测井资料，通过式③计算沿生产层段的自然电位系数，式③中，Kspi为生产层位第i个深度点的自然电位系数，无量纲；SPi为生产层位第i个深度点的自然电位，mV；SPmin为生产层段最小自然电位，mV；SPmax为生产层段最大自然电位，mV；步骤4：根据电阻率系数和自然电位系数，通过式④计算沿生产层段的拟渗透系数，式④中，Kpi为生产层位第i个深度点的拟渗透系数，无量纲；a为经验回归常数，无量纲，0.2≤a≤0.6；以Kpi为纵坐标，以生产层段深度为横坐标，绘制Kpi随生产层段深度的曲线图，即得到拟渗透系数的分布图；步骤5：根据自然伽马测井资料，通过式⑤计算沿生产层段的拟砂粒运移系数，式⑤中，KSi为生产层位第i个深度点的拟砂砾运移系数，无量纲；GRi为为生产层位第i个深度点的自然伽马，API；GRmin为纯砂岩的自然伽马，API；GRmax为纯泥岩的自然伽马，API；Fw为含水率，无量纲；以KSi为纵坐标，以生产层段深度为横坐标，绘制KSi随生产层段深度的曲线图，即得到拟砂粒运移系数的分布图；步骤6：根据拟渗透系数、拟砂砾运移系数，通过式⑥、⑦计算砂水协同产出强度系数，Ki＝AKpi+BKsi⑥式⑥中，Ki为生产层位第i个深度点的砂水协同产出强度系数，无量纲；A为水平井出水权重系数，无量纲，体现了水平井出水能力；B为水平井出砂权重系数，无量纲，体现了水平井出砂能力；系数A、B满足：A+B＝1⑦2CN111396027A权利要求书2/3页A、B取值根据储层总体的声波时差测井资料Δtv综合判断：当Δtv<312μs/m时，A＝0.8，B＝0.2；当312μs/m≤Δtv≤345μs/m时，A＝0.5，B＝0.5；当Δtv>345μs/m时，A＝0.2，B＝0.8；以Ki为纵坐标，以生产层段深度为横坐标，绘制Ki随生产层段深度的曲线图，即得到出砂出水剖面图。2.根据权利要求1所述的水平井出砂出水剖面预测方法，其特征在于：在步骤4中，a＝0.3。3.一种防砂控水筛管优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：以10m为单元将水平井水平段划分为多个层段单元，根据权利要求1或2所述的出砂出水剖面图，对各层段单元的风险等级进行评价：对于K≥0.4的层段单元，评价为出砂出水高风险区(1)；对于0.4＞K≥0.3的层段单元，评价为出砂出水中风险区(2)；对于K＜0.3的层段单元，评价为出砂出水低风险区(3)；K为砂水协同产出强度系数；步骤2：设计防砂控水筛管(4)，所述防砂控水筛管(4)包括基管(5)、节流控制器(6)、挡砂介质(7)和护罩(8)，所述挡砂介质(7)同轴套设于基管(5)的外部并形成环空(9)，所述护罩(8)同轴套设于挡砂介质(7)外部；所述环空(9