一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法技术

本发明专利技术公开了一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，包括计算目标改造井段的静态杨氏模量和静态泊松比；计算目标改造井段的破裂压力；计算井段各处所需电脉冲冲击波能量；对目标改造井段的储层岩心进行模拟地层条件的室内电脉冲击打实验；绘制以储层岩心波速为纵轴、击打次数为横轴的散点图，并拟合出波速与击打次数的关系曲线以及关系曲线方程；计算储层岩心每10次击打的破损程度；计算出目标改造井段各处的最优击打后声速；计算得到目标改造井段各处的最佳击打次数。本发明专利技术利用现场测井数据结合岩石力学与电脉冲室内实验，得到最优的井下脉冲放电参数；其中采用现场测井数据计算，这样该方法得到的数据更加准确。这样该方法得到的数据更加准确。这样该方法得到的数据更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法


[0001]本专利技术涉及一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，属于石油天然气开发


技术介绍

[0002]油气井下脉冲放电产生冲击波可以解堵除垢，改造储层，达到增产增注的效果，因而得到了比较广泛的应用。在脉冲放电过程中现有施工参数大多使用实验室+现场经验去设定，尤其是其中脉冲放电次数的设定因为地下储层条件复杂加之储层岩石的强非均质性的特点，优化工作更是少有研究，造成施工参数缺乏依据。
[0003]目前国内未见已经公开的电脉冲施工参数优化多是以点“代”面，更是缺乏系统性优化方法，本专利主要利用现场测井数据结合岩石力学与电脉冲室内实验，针对完井的油气井提出一种对目标全井段进行电脉冲放电参数的优化方法。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的问题，本专利技术提供一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1、利用测井数据计算得到目标改造井段各处的动态杨氏模量和动态泊松比；
[0007]步骤S2、对目标改造井段的储层岩心进行三轴力学实验，获得该储层岩心的抗压强度、静态杨氏模量、静态泊松比；
[0008]步骤S3、根据步骤S1和S2中的静态杨氏模量、动态杨氏模量、静态泊松比、动态泊松比获取动静态岩石力学转换关系式，并根据动静态岩石力学转换关系式计算目标改造井段各处的静态杨氏模量和静态泊松比；
[0009]步骤S4、对目标改造井段各处进行受力分析，明确产生水平裂缝与垂直裂缝受力形态；
[0010]步骤S5、根据步骤S4所做的应力分析，利用测井数据、目标改造井段各处的静态杨氏模量和静态泊松比计算目标改造井段各处的破裂压力；
[0011]步骤S6、根据目标改造井段各处的破裂压力计算目标改造井段各处所需的电脉冲冲击波能量；
[0012]步骤S7、使用步骤S6计算得到的电脉冲冲击波能量，对目标改造井段的储层岩心进行模拟地层条件的室内电脉冲击打实验，从而获得实验数据；
[0013]步骤S8、根据实验数据绘制以储层岩心波速为纵轴、击打次数为横轴的散点图，并拟合出波速与击打次数的关系曲线以及关系曲线方程；
[0014]步骤S9、根据步骤S7中的实验数据计算储层岩心每10次击打的破损程度；
[0015]步骤S10、将破损程度为纵轴、击打次数为横轴绘制散点图；并拟合出破损程度与击打次数的关系曲线以及关系曲线方程；
[0016]步骤S11、以步骤S10中拟合出关系曲线的平均斜率作为最优点斜率，并将该斜率所对应的破损程度定为最优破损程度；
[0017]步骤S12、根据步骤S11中所得的最优破损程度结合目标改造井段的测井数据，计算出目标改造井段各处的最优击打后声速；
[0018]步骤S13、将步骤S12计算出的最优击打后声速带入步骤S8中所得波速与击打次数的关系曲线方程，计算得到目标改造井段各处的最佳击打次数。
[0019]进一步的技术方案是，所述步骤S1中计算公式为：
[0020][0021][0022]式中：ρ为岩石体积密度，g/cm3；β为转换系数，无量纲；Δt
s2
为地层横波时差，μs/ft；为地层纵波时差，μs/ft；E
d
动态杨氏模量；μ
d
为动态泊松比。
[0023]进一步的技术方案是，所述步骤S2中对多块目标改造井段的储层岩心进行三轴力学实验。
[0024]进一步的技术方案是，所述步骤S5中破裂压力的计算公式为：
[0025]当完井为裸眼完井时，垂直裂缝的破裂压力为：
[0026][0027]水平裂缝的破裂压力为：
[0028][0029]当完井为射孔完井时，垂直裂缝的破裂压力为：
[0030][0031]水平裂缝的破裂压力为：
[0032][0033]式中：P
P
为地层孔隙压力，MPa；μ为静态泊松比，无量纲；k为构造应力系数，无量纲；S为上覆应力，MPa；S
t
为岩石抗拉强度，MPa；σ1为最大水平主应力，MPa；σ2为最小水平主因力，MPa；φ
C
为触点孔隙度，％。
[0034]进一步的技术方案是，所述步骤S6中的计算公式为：
[0035][0036]P2＝P1‑
P0[0037]式中：P2为冲击压力，MPa；P0为静液压力，MPa；d为高压电极上下间距，m；γ为冲击波衰减系数，无量纲；r
d
为测点位置距电极距离，m；V为冲击波在液体中传播速度，m/s；ε、α和E为电极间距的状态参数，无量纲；E
B
为电脉冲冲击波能量。
[0038]进一步的技术方案是，所述步骤S7中室内电脉冲击打实验具体为：实验前对储层岩心进行声波特性测试获得初始波速，并在储层岩心每击打10次后对储层岩心进行声波特性测试获得击打后的变化波速，总计击打100～200次。
[0039]进一步的技术方案是，所述步骤S9中的计算公式为：
[0040][0041]式中：v0为放电作用前岩石的声波波速；v为放电作用后岩石的声波波速；D为破损程度。
[0042]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用现场测井数据结合岩石力学与电脉冲室内实验，得到最优的井下脉冲放电参数；其中采用现场测井数据计算，这样该方法得到的数据更加准确。
附图说明
[0043]图1是本专利技术的流程框图；
[0044]图2是波速与击打次数的关系示意图；
[0045]图3是破坏程度与击打次数的关系示意图。
具体实施方式
[0046]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]如图1所示，本专利技术的一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，包括以下步骤：
[0048]步骤一：利用测井数据中深度和横、纵波时差三条数据计算出目标改造井段各处的动态杨氏模量和动态泊松比，其计算公式如下：
[0049][0050][0051]式中：ρ为岩石体积密度，g/cm3；β为转换系数，无量纲；为地层横波时差，μs/ft；为地层纵波时差，μs/ft；E
d
动态杨氏模量；μ
d
为动态泊松比；
[0052]步骤二：对目标改造井段的储层岩心进行三轴力学实验，获得储层岩心的抗压强度、静态杨氏模量、静态泊松比；
[0053]步骤三：根据步骤二的静态杨氏模量、静态泊松比以及步骤一中对应该处储层岩心的动态杨氏模量、动态泊松比计算获取动静态岩石力学转换关系式，并根据该动静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤S1、利用测井数据计算得到目标改造井段各处的动态杨氏模量和动态泊松比；步骤S2、对目标改造井段的储层岩心进行三轴力学实验，获得该储层岩心的抗压强度、静态杨氏模量、静态泊松比；步骤S3、根据步骤S1和S2中的静态杨氏模量、动态杨氏模量、静态泊松比、动态泊松比获取动静态岩石力学转换关系式，并根据动静态岩石力学转换关系式计算目标改造井段各处的静态杨氏模量和静态泊松比；步骤S4、对目标改造井段各处进行受力分析，明确产生水平裂缝与垂直裂缝受力形态；步骤S5、根据步骤S4所做的应力分析，利用测井数据、目标改造井段各处的静态杨氏模量和静态泊松比计算目标改造井段各处的破裂压力；步骤S6、根据目标改造井段各处的破裂压力计算目标改造井段各处所需的电脉冲冲击波能量；步骤S7、使用步骤S6计算得到的电脉冲冲击波能量，对目标改造井段的储层岩心进行模拟地层条件的室内电脉冲击打实验，从而获得实验数据；步骤S8、根据实验数据绘制以储层岩心波速为纵轴、击打次数为横轴的散点图，并拟合出波速与击打次数的关系曲线以及关系曲线方程；步骤S9、根据步骤S7中的实验数据计算储层岩心每10次击打的破损程度；步骤S10、将破损程度为纵轴、击打次数为横轴绘制散点图；并拟合出破损程度与击打次数的关系曲线以及关系曲线方程；步骤S11、以步骤S10中拟合出关系曲线的平均斜率作为最优点斜率，并将该斜率所对应的破损程度定为最优破损程度；步骤S12、根据步骤S11中所得的最优破损程度结合目标改造井段的测井数据，计算出目标改造井段各处的最优击打后声速；步骤S13、将步骤S12计算出的最优击打后声速带入步骤S8中所得波速与击打次数的关系曲线方程，计算得到目标改造井段各处的最佳击打次数。2.根据权利要求1所述的一种针对多种完井方式井下脉冲放电参数优化方法，其特征在于，所述步骤S1中计算公式为：步骤S1中计算公式为：式中：ρ为岩石体积密度，g/cm3；β为转换系数，无量纲；为地层横波时差，μs/ft；为...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢聪，孟庆阳，朱鑫磊，黄昆，李欣阳，郭建春，邹晓兵，罗海云，王新新，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：