CN104695925A - 一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法 - Google Patents

一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法，属于石油领域。所述方法包括：采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件；采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线；采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数。本发明可以对储层进行有效破裂与解堵。

Description

一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法
技术领域
本发明涉及石油领域，特别涉及一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法。
背景技术
电脉冲冲击波技术施工工艺简单、对储层无污染，是油田常用的增产增注技术，可以对储层起到较好的破裂作用和解堵作用。
一般在电脉冲破裂储层之前，工作人员会根据储层的特点，结合自身的经验对电脉冲参数与有效作用距离之间的对应关系进行估算，并根据估算结果设定电脉冲参数，以使电脉冲作用在储层上的有效作用距离达到需要电脉冲作用到的储层的某点与产生该电脉冲的电脉冲设备之间的距离。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
由于电脉冲参数与有效作用距离之间的对应关系是工作人员根据自身的经验估算得到的，并不精确，因此根据估算结果设定电脉冲参数，电脉冲实际的有效作用距离可能小于需要电脉冲作用到的储层的某点与产生该电脉冲的电脉冲设备之间的距离，电脉冲不能对储层起到破裂作用；电脉冲实际的有效作用距离也可能远远大于需要电脉冲作用到的储层的某点与产生该电脉冲的电脉冲设备之间的距离，造成电脉冲设备不必要的动力消耗。
发明内容
为了解决现有技术电脉冲不能对储层起到破裂作用或造成电脉冲设备不必要的动力消耗的问题，本发明实施例提供了一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法，所述方法包括：
采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值，所述第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，所述储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；
建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当所述数学模型采用所述第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线；
采用所述传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数。
在第一种可能的实现方式中，所述采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值，包括：
检测各个模拟岩心的裂隙结构；
采用井筒装置对所述各个模拟岩心进行加压；
分别将具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于加压状态下的所述各个模拟岩心；
对所述各个模拟岩心进行减压，恢复加压前的状态；
检测电脉冲作用后的所述各个模拟岩心的裂隙结构；
对比电脉冲作用前后的所述各个模拟岩心的裂隙结构，得到电脉冲作用储层的破裂效果，并根据所述电脉冲作用储层的破裂效果确定所述第一破裂阈值。
可选地，所述井筒装置包括电脉冲设备、油层套管、水泥环、水泥骨架、密封的箱体、以及加压设备；所述油层套管、所述水泥环和所述水泥骨架均竖直设置在所述箱体中，所述油层套管和所述水泥环两端均分别密封连接在所述箱体的顶部和底部，所述水泥环套设在所述油层套管的外部，所述水泥骨架套设在所述水泥环的外部，且所述水泥骨架的顶部与所述箱体的顶部之间设有空腔，所述水泥骨架中设置有放置所述模拟岩心的样品孔；所述电脉冲设备悬挂在所述箱体上，且所述电脉冲设备位于所述油层套管内；所述加压设备与所述空腔连通。
在第二种可能的实现方式中，所述采用所述传播和衰减曲线，确定解堵作业所需的电脉冲参数，包括：
采用所述井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定解堵阈值，所述解堵阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，所述储层的渗透效果满足第二设定条件时的电脉冲参数；
在所述传播和衰减曲线上，根据解堵作业所需的电脉冲的有效作用距离和所述解堵阈值，确定解堵作业所需的电脉冲参数。
具体地，所述采用所述井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定解堵阈值，包括：
检测电脉冲作用后的所述各个模拟岩心的渗透率；
对比电脉冲作用前后的所述各个模拟岩心的渗透率，得到电脉冲作用储层的渗透效果，确定所述解堵阈值。
在第三种可能的实现方式中，所述采用所述传播和衰减曲线，确定破裂作业所需的电脉冲参数，包括：
在所述传播和衰减曲线上，根据破裂作业所需的电脉冲的有效作用距离和所述第一破裂阈值，确定破裂作业所需的电脉冲参数。
在第四种可能的实现方式中，所述建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，包括：
采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，当所述数学模型采用所述第二破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
根据所述第一破裂阈值和所述第二破裂阈值，对所述数学模型的初始条件进行修正，当修正后的数学模型采用所述第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件。
可选地，所述根据所述第一破裂阈值和所述第二破裂阈值，对所述数学模型的初始条件进行修正，包括：
计算所述第一破裂阈值与所述第二破裂阈值之间差值的绝对值；
当所述差值的绝对值小于设定阈值时，在第一设定范围内对所述数学模型的初始条件进行修正；
当所述差值的绝对值大于所述设定阈值时，在第二设定范围内对所述数学模型的初始条件进行修正，所述第二设定范围大于所述第一设定范围。
可选地，所述数学模型包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的一种或多种。
具体地，当所述数学模型包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的多种时，所述采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，包括：
分别采用各种所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定各种所述数学模型对应的第三破裂阈值，当各种所述数学模型采用各种所述数学模型对应的第三破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
将各种所述数学模型对应的第三破裂阈值中的最大值，确定为所述第二破裂阈值。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，确定第一破裂阈值，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；再建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件，因此采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的储层的破裂效果，与采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟得到的储层的破裂效果相同，采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线的准确性高，进而采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数的准确性高，电脉冲可以对储层起到破裂作用或解堵作用，并且降低电脉冲设备不必要的动力消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值的流程图；
图4是本发明实施例二提供的井筒装置的结构示意图；
图5是本发明实施例二提供的具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法，参见图1，该方法包括：
步骤101：采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值。
其中，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数。第一设定条件为储层开始破裂时所呈现的破裂半径和破裂面积。具体地，第一设定条件可以根据实验样品的表面积确定，如破裂半径大于0，且小于0.1m（米），破裂面积大于0，且小于0.0314m2（平方米）。电脉冲参数包括电脉冲的作用次数。需要说明的是，电脉冲参数还可以包括电脉冲的幅值和脉宽，但由于电脉冲的作用次数与电脉冲的幅值和脉宽之间具有固定的对应关系，根据电脉冲的作用次数，可以确定电脉冲的幅值和脉宽，因此实际应用中电脉冲参数一般只包括电脉冲的作用次数。
步骤102：建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型。
在本实施例中，当数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件。
步骤103：采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线。
步骤104：采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数。
本发明实施例先通过采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，确定第一破裂阈值，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；再建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件，因此采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的储层的破裂效果，与采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟得到的储层的破裂效果相同，采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线的准确性高，进而采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数的准确性高，电脉冲可以对储层起到破裂作用或解堵作用，并且降低电脉冲设备不必要的动力消耗。
实施例二
本发明实施例提供了一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法，参见图2，该方法包括：
步骤201：采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值。
其中，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数。第一设定条件为储层开始破裂时所呈现的破裂半径和破裂面积。具体地，第一设定条件可以根据实验样品的表面积确定，如破裂半径大于0，且小于0.1m，破裂面积大于0，且小于0.0314m2。电脉冲参数包括电脉冲的作用次数。需要说明的是，电脉冲参数还可以包括电脉冲的幅值和脉宽，但由于电脉冲的作用次数与电脉冲的幅值和脉宽之间具有固定的对应关系，根据电脉冲的作用次数，可以确定电脉冲的幅值和脉宽，因此实际应用中电脉冲参数一般只包括电脉冲的作用次数。
在本实施例的一种实现方式中，参见图3，该步骤201可以包括：
步骤201a：检测各个模拟岩心的裂隙结构。
具体地，模拟岩心是按照储层的力学参数制作的。储层的力学参数可以包括密度、弹性模量、泊松比、粘聚力、抗拉强度、内摩擦角中的一种或多种，也可以包括其它用于描述储层的力学特性的参数，本发明对此不作限制。
可选地，模拟岩心的横截面直径可以为50mm（毫米），长度为100mm。在保证对电脉冲作用储层进行实际模拟得到的储层的破裂效果明显的情况下，节省制作岩心的成本，并且满足对电脉冲作用储层进行实际模拟的井筒装置的要求。井筒装置为进行井筒实验所采用的装置。
可选地，模拟岩心的总数量可以为4，在可以确定第一破裂阈值的情况下，节省制作岩心的成本。
步骤201b：采用井筒装置对各个模拟岩心进行加压。
步骤201c：分别将具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于加压状态下的各个模拟岩心。
可选地，步骤201c中的电脉冲参数的是根据储层的力学参数设定的。
具体地，设定电脉冲参数可以包括：根据储层的力学参数，估计第一破裂阈值的范围；以该范围为中心，选定多个值作为电脉冲参数。例如，估计第一破裂阈值所在的范围为100-150，则选定50、100、150、200四个值作为电脉冲的作用次数（电脉冲参数）。具体到步骤202c中，对一个模拟岩心作用50次（作用次数）的电脉冲，对另一个模拟岩心作用100次（作用次数）的电脉冲，对又一个模拟岩心作用150次（作用次数）的电脉冲，对又一个模拟岩心作用为200次（作用次数）的电脉冲，提高第一破裂阈值的准确性。
步骤201d：对各个模拟岩心进行减压，恢复加压前的状态。
步骤201e：检测电脉冲作用后的各个模拟岩心的裂隙结构。
步骤201f：对比电脉冲作用前后的各个模拟岩心的裂隙结构，得到电脉冲作用储层的效果，并根据电脉冲作用储层的破裂效果确定第一破裂阈值。
在具体实现中，可以将电脉冲作用后破裂的储层对应的电脉冲作用次数中的最小值，作为第一破裂阈值。
在该种实现方式中，井筒装置可以包括电脉冲设备1、油层套管2、水泥环3、水泥骨架4、密封的箱体5、以及加压设备6。
在本实施例中，油层套管2、水泥环3和水泥骨架4均竖直设置在箱体5中，油层套管2和水泥环3两端均密封连接在箱体的顶部和底部，水泥环3套设在油层套管2的外部，水泥骨架4套设在水泥环3的外部，且水泥骨架4的顶部与箱体5的顶部之间设有空腔7，水泥骨架4中设置有放置模拟岩心的样品孔8。电脉冲设备1悬挂在箱体5上，且电脉冲设备1位于油层套管2内。加压设备6与空腔7连通。
可选地，加压设备6可以包括加压泵和导通，加压泵通过导管与空腔连通，加压泵设置在箱体5外，使用通用设备，可以降低井筒实验的成本。
步骤202：采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定解堵阈值。该步骤202为可选步骤，优选与步骤201同时执行。
其中，解堵阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的渗透效果满足第二设定条件时的电脉冲参数。第二设定条件为储层渗透率开始变化时变化的大小。具体地，第二设定条件可以为渗透率提高率达到120%。渗透率提高率为变化后的渗透率和变化前的渗透率之间差值的绝对值与变化前的渗透率的比值，即（K2-K1）/K1*100，K1为变化前的渗透率，K2为变化后的渗透率。
在本实施例的一种实现方式中，该步骤202可以包括：检测各个模拟岩心的渗透率；采用井筒装置对各个模拟岩心进行加压；分别将具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于加压状态下的各个模拟岩心；对各个模拟岩心进行减压，恢复加压前的状态；检测电脉冲作用后的各个模拟岩心的渗透率；对比电脉冲作用前后的各个模拟岩心的渗透率，得到电脉冲作用储层的渗透效果，并根据电脉冲作用储层的渗透结果确定解堵阈值。
在具体实现中，可以将电脉冲作用后渗透率发生变化的储层对应的电脉冲作用次数中的最小值，作为解堵阈值。
具体地，采用井筒装置对各个模拟岩心进行加压可以与步骤201b相同，分别将具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于加压状态下的各个模拟岩心可以与步骤201c相同，对各个模拟岩心进行减压，恢复加压前的状态可以与步骤201d相同，在此不再详述。
步骤203：建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型。
在本实施例的一种实现方式中，该步骤203可以包括：选取数学模型；根据选取的数学模型，确定需要获取的力学参数；进行单轴试验、三轴试验和直剪试验，获取该力学参数的值；以第一破裂阈值作为输入条件，对数学模型的初始条件进行修正，当修正后的数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件。
其中，初始条件包括但不限于力学参数。
需要说明的是，需要获取的力学参数与选取的数学模型有关，如当数学模型为经典摩尔-库伦应变软化模型时，需要获取的力学参数可以包括密度、弹性模量、泊松比、粘聚力、抗拉强度、以及内摩擦角。力学参数的值可以通过单轴试验、三轴试验和直剪试验等简单的试验进行测量得到。
在自然环境中，储层不可避免的存在弱层、孔洞、缺陷和杂质等，因此储层的力学参数（即数学模型的力学参数）并不是均匀分布的。由于一般建立的数学模型的力学参数是均匀分布的或者是随机分布的，因此造成数学模型模拟的储层与实际储层之间存在差异。由于储层的破裂效果由储层的力学参数和电脉冲参数决定，因此对包括力学参数的数学模型的初始条件进行修正可以减小这种差异，提供数学模型的准确性。
在实际应用中，可以采用CDEM软件执行步骤203，也可以采用其它软件执行步骤203，本发明对此不作限制。
可选地，数学模型可以包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的一种或多种。
在该种实现方式中，在以第一破裂阈值作为输入条件，对数学模型的初始条件进行修正之前，该步骤203还可以包括步骤：采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，当数学模型采用第二破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件。
相应地，以第一破裂阈值作为输入条件，对数学模型的初始条件进行修正，可以包括：根据第一破裂阈值和第二破裂阈值，对数学模型的初始条件进行修正。
具体的，根据第一破裂阈值和第二破裂阈值，对数学模型的初始条件进行修正，可以包括：计算第一破裂阈值与第二破裂阈值之间差值的绝对值；当差值的绝对值小于设定阈值时，在第一设定范围内对数学模型的初始条件进行修正；当差值的绝对值大于设定阈值时，在第二设定范围内对数学模型的初始条件进行修正，第二设定范围大于第一设定范围，提高修正力学参数的效率。
在实际应用中，为了简化实现的难度，只要修正后的数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟的电脉冲参数，与第一破裂阈值之间的差值在设定范围（如（-1）-（+1））内，储层的破裂效果满足第一设定条件即可。
具体地，当数学模型包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的多种时，采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，可以包括：分别采用各种数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定各种数学模型对应的第三破裂阈值，当各种数学模型采用各种数学模型对应的第三破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件；将各种数学模型对应的第三破裂阈值中的最大值，确定为第二破裂阈值，从而提高第二破裂阈值的准确性。
需要说明的是，采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值时，是对采用所有的数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，并将各种数学模型对应的第三破裂阈值中的最大值作为第二破裂阈值，从而提高第二破裂阈值的准确性。以第一破裂阈值作为输入条件，对数学模型的初始条件进行修正时，可以只选取一种模型以第一破裂阈值作为输入条件，进行修正。由于对数学模型的初始条件进行修正所达到的效果都是当修正后的数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件，而且各种模型模拟的对象也是相同的，因此后续采用修正后的数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到的具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线基本相同，只选取其中一种模型进行修正，可以简化步骤的执行。
步骤204：采用修正后的数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线。
步骤205：采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数。
在本实施例的一种实现方式中，该步骤205可以包括：在传播和衰减曲线上，根据破裂作业所需的电脉冲的有效作用距离和第一破裂阈值，确定破裂作业所需的电脉冲参数；在传播和衰减曲线上，根据解堵作用所需的电脉冲的有效作用距离和解堵阈值，确定解堵作用所需的电脉冲参数。
容易知道，实际上是当作用在储层上的电脉冲的冲击波强度超过某个值时，储层破裂。由于冲击波强度与冲击波的幅值和脉宽之间具有固定的对应关系，冲击波的幅值和脉宽与电脉冲的作用次数之间也具有固定的对应关系，因此电脉冲的作用次数与冲击波强度之间具有固定的对应关系，可以将电脉冲的作用次数定义为储层的破裂效果满足第一设定条件的电脉冲参数。但是电脉冲作用于储层后，随着作用距离的增大，电脉冲的冲击波强度会逐步减小，电脉冲的作用次数是不变的，因此在传播和衰减曲线上，横轴用储层的作用距离表示，纵轴用冲击波强度表示，一条曲线表示一种电脉冲的作用次数的电脉冲的传播和衰减情况，如图5所示。图5显示了四种电脉冲的作用次数的电脉冲的传播和衰减曲线，分别为作用次数为50次的电脉冲的传播和衰减曲线、作用次数为100次的电脉冲的传播和衰减曲线、作用次数为150次的电脉冲的传播和衰减曲线、作用次数为200次的电脉冲的传播和衰减曲线。
由于执行步骤201确定的第一破裂阈值和执行步骤202确定的解堵阈值为电脉冲的作用次数，因此在执行步骤205时，会首先将第一破裂阈值和解堵阈值转换为对应的冲击波强度。然后在具有不同作用次数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线上，根据第一破裂阈值或解堵阈值得到的冲击波强度，找到的与该冲击波强度对应的冲击波的作用距离。当该作用距离大于破裂作用或解堵作用所需的电脉冲的有效作用距离时，找到该作用距离的曲线对应的电脉冲作用次数即为需要设定的电脉冲参数。
本发明实施例先通过采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，确定第一破裂阈值，第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；再建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当数学模型采用第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，储层的破裂效果满足第一设定条件，因此采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的储层的破裂效果，与采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟得到的储层的破裂效果相同，采用数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟得到的具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线的准确性高，进而采用传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数的准确性高，电脉冲可以对储层起到破裂作用或解堵作用，并且降低电脉冲设备不必要的动力消耗。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种作用于储层的电脉冲参数的设定方法，其特征在于，所述方法包括：
采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值，所述第一破裂阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，所述储层的破裂效果满足第一设定条件时的电脉冲参数；
建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，当所述数学模型采用所述第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，得到具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于储层后的传播和衰减曲线；
采用所述传播和衰减曲线，确定破裂作业或解堵作业所需的电脉冲参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定第一破裂阈值，包括：
检测各个模拟岩心的裂隙结构；
采用井筒装置对所述各个模拟岩心进行加压；
分别将具有不同的电脉冲参数的电脉冲作用于加压状态下的所述各个模拟岩心；
对所述各个模拟岩心进行减压，恢复加压前的状态；
检测电脉冲作用后的所述各个模拟岩心的裂隙结构；
对比电脉冲作用前后的所述各个模拟岩心的裂隙结构，得到电脉冲作用储层的破裂效果，并根据所述电脉冲作用储层的破裂效果确定所述第一破裂阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述井筒装置包括电脉冲设备、油层套管、水泥环、水泥骨架、密封的箱体、以及加压设备；所述油层套管、所述水泥环和所述水泥骨架均竖直设置在所述箱体中，所述油层套管和所述水泥环两端均分别密封连接在所述箱体的顶部和底部，所述水泥环套设在所述油层套管的外部，所述水泥骨架套设在所述水泥环的外部，且所述水泥骨架的顶部与所述箱体的顶部之间设有空腔，所述水泥骨架中设置有放置所述模拟岩心的样品孔；所述电脉冲设备悬挂在所述箱体上，且所述电脉冲设备位于所述油层套管内；所述加压设备与所述空腔连通。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述传播和衰减曲线，确定解堵作业所需的电脉冲参数，包括：
采用所述井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定解堵阈值，所述解堵阈值为对电脉冲作用储层进行实际模拟时，所述储层的渗透效果满足第二设定条件时的电脉冲参数；
在所述传播和衰减曲线上，根据解堵作业所需的电脉冲的有效作用距离和所述解堵阈值，确定解堵作业所需的电脉冲参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用所述井筒实验对电脉冲作用储层进行实际模拟，以确定解堵阈值，包括：
检测电脉冲作用后的所述各个模拟岩心的渗透率；
对比电脉冲作用前后的所述各个模拟岩心的渗透率，得到电脉冲作用储层的渗透效果，并根据所述电脉冲作用储层的渗透效果确定所述解堵阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述传播和衰减曲线，确定破裂作业所需的电脉冲参数，包括：
在所述传播和衰减曲线上，根据破裂作业所需的电脉冲的有效作用距离和所述第一破裂阈值，确定破裂作业所需的电脉冲参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立用于对电脉冲作用储层进行数值模拟的数学模型，包括：
采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，当所述数学模型采用所述第二破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
根据所述第一破裂阈值和所述第二破裂阈值，对所述数学模型的初始条件进行修正，当修正后的数学模型采用所述第一破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一破裂阈值和所述第二破裂阈值，对所述数学模型的初始条件进行修正，包括：
计算所述第一破裂阈值与所述第二破裂阈值之间差值的绝对值；
当所述差值的绝对值小于设定阈值时，在第一设定范围内对所述数学模型的初始条件进行修正；
当所述差值的绝对值大于所述设定阈值时，在第二设定范围内对所述数学模型的初始条件进行修正，所述第二设定范围大于所述第一设定范围。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数学模型包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述数学模型包括经典摩尔-库伦应变软化模型、应变强度分布模型、典型岩体疲劳损伤累积破裂模型、考虑应变率效应的破裂模型中的多种时，所述采用所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定第二破裂阈值，包括：
分别采用各种所述数学模型对电脉冲作用储层进行数值模拟，以确定各种所述数学模型对应的第三破裂阈值，当各种所述数学模型采用各种所述数学模型对应的第三破裂阈值作为输入条件，对电脉冲作用储层进行数值模拟时，所述储层的破裂效果满足所述第一设定条件；
将各种所述数学模型对应的第三破裂阈值中的最大值，确定为所述第二破裂阈值。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107605453A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 西南石油大学 一种通道压裂中顶液脉冲时间优化方法
CN108318528A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 中国石油天然气股份有限公司 电脉冲压裂的工作参数的确定方法和装置
CN108593520A (zh) * 2018-05-07 2018-09-28 河南工程学院 一种空气环境下电脉冲煤岩致裂增渗实验系统及实验方法
CN110331971A (zh) * 2019-08-05 2019-10-15 西安闪光能源科技有限公司 一种重复开发水平井的储层改造方法
CN118498956A (zh) * 2024-07-22 2024-08-16 西安坤瑞石油科技有限公司 连续接力波谐振脉冲解堵装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2563836Y (zh) * 2002-05-31 2003-07-30 中国石油天然气股份有限公司 放电电压可调式电脉冲解堵装置
CN1970992A (zh) * 2006-12-06 2007-05-30 西安通源石油科技股份有限公司 复合射孔器动态测试装置
CN101985875A (zh) * 2010-09-27 2011-03-16 中国石油大学(华东) 一种水力脉冲辅助储层化学解堵实验装置及实验方法
US20160010450A1 (en) * 2011-08-02 2016-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Pulsed-Electric Drilling Systems and Methods with Formation Evaluation and/or Bit Position Tracking

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2563836Y (zh) * 2002-05-31 2003-07-30 中国石油天然气股份有限公司 放电电压可调式电脉冲解堵装置
CN1970992A (zh) * 2006-12-06 2007-05-30 西安通源石油科技股份有限公司 复合射孔器动态测试装置
CN101985875A (zh) * 2010-09-27 2011-03-16 中国石油大学(华东) 一种水力脉冲辅助储层化学解堵实验装置及实验方法
US20160010450A1 (en) * 2011-08-02 2016-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Pulsed-Electric Drilling Systems and Methods with Formation Evaluation and/or Bit Position Tracking

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107605453A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 西南石油大学 一种通道压裂中顶液脉冲时间优化方法
CN108318528A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 中国石油天然气股份有限公司 电脉冲压裂的工作参数的确定方法和装置
CN108593520A (zh) * 2018-05-07 2018-09-28 河南工程学院 一种空气环境下电脉冲煤岩致裂增渗实验系统及实验方法
CN110331971A (zh) * 2019-08-05 2019-10-15 西安闪光能源科技有限公司 一种重复开发水平井的储层改造方法
CN118498956A (zh) * 2024-07-22 2024-08-16 西安坤瑞石油科技有限公司 连续接力波谐振脉冲解堵装置及方法
CN118498956B (zh) * 2024-07-22 2024-09-17 西安坤瑞石油科技有限公司 连续接力波谐振脉冲解堵装置及方法

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