CN109025959B - 一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置。所述方法提供有目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度；所述方法包括：基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。本申请实施例提供的技术方案，可以在射孔测试联作过程中，针对封隔器的不同下入深度，有效确定对应的液垫高度。
Description
技术领域
本申请涉及试油试采技术领域，特别涉及一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置。
背景技术
随着辽河油田勘探的不断深入，中深层碎屑岩探区储层表现出埋藏加深(埋深≥3000m的试油层段占全年的63％)、储层物性变差(低压低渗/高压低渗等)、油品多样(稀油/高凝油/稠油)，导致试油周期增长。
采用射孔测试联作技术能够较好地缩短试油周期。然而，目前在射孔测试联作过程中，针对封隔器的不同下入深度，如何有效确定对应的液垫高度，暂时无理可依。这样，将会造成下入的封隔器和管柱的安全性与稳定性不可控。例如，当储层深度超过3000m时，由于无法有效确定对应的液垫高度，可能导致下入的封隔器和管柱的稳定性和安全性达不到要求，从而导致射孔测试联作施工的成功率可能仅为70％。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置，以在射孔测试联作过程中，针对封隔器的不同下入深度，有效确定对应的液垫高度，从而保证负压射孔顺利实施以及封隔器在对应的下入深度下的有效坐封，提高射孔测试联作施工的成功率。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置是这样实现的：
一种确定射孔测试联作液垫高度的方法，提供有目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度；所述方法包括：
基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；
根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；
基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
优选方案中，所述方法还提供有所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度；确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度，包括：
根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力；
基于所述掏空深度和所述坐封深度，以及所述起爆压力，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
优选方案中，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度，包括：
根据所述掏空深度和所述坐封深度，确定所述液垫高度的最大值；
根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值。
优选方案中，确定所述液垫高度的最大值，包括：
将所述坐封深度减去所述掏空深度，得到所述液垫高度的最大值。
优选方案中，采用下述公式确定所述液垫高度的最小值：
其中，Hl,min表示所述液垫高度，Pi表示所述起爆压力，Hd表示所述坐封深度，ρl表示所述指定液体的密度，σ表示所述预设安全系数，g表示重力加速度。
优选方案中，采用下述公式确定所述目标井的射孔最小负压：
lnΔPmin＝5.471-0.3668lnK
其中，ΔPmin表示所述射孔最小负压，K表示所述目标储层的渗透率。
优选方案中，采用下述公式确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度：
其中，Hd表示所述掏空深度，ΔPmin表示所述射孔最小负压，ρl表示所述指定液体的密度，g表示重力加速度。
一种确定射孔测试联作液垫高度的装置，所述装置提供目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度；所述装置包括：最小负压确定模块、掏空深度确定模块和液垫高度确定模块；其中，
所述最小负压确定模块，用于基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；
所述掏空深度确定模块，用于根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；
所述液垫高度确定模块，用于基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
优选方案中，所述装置还提供所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度；所述液垫高度确定模块包括：起爆压力确定子模块和液垫高度确定子模块；其中，
所述起爆压力确定子模块，用于根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力；
所述液垫高度确定子模块，用于基于所述掏空深度和所述坐封深度，以及所述起爆压力，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
优选方案中，所述液垫高度确定子模块用于根据所述掏空深度和所述坐封深度，确定所述液垫高度的最大值，并根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置，首先，可以基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；然后，可以根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；最后，可以基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。如此，在射孔测试联作过程中，针对封隔器的不同下入深度，本申请方法可以根据实际储层的渗透率，以及射孔测试联作的相关参数，来有效确定对应的液垫高度，有理可依。这样，可以保证负压射孔顺利实施以及封隔器在对应的下入深度下的有效坐封，进一步提高射孔测试联作施工的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中射孔测试联作系统的示意图；
图2是本申请一种确定射孔测试联作液垫高度的方法实施例的流程图；
图3是本申请确定射孔测试联作液垫高度的装置的一种实施例的组成结构图；
图4是本申请确定射孔测试联作液垫高度的装置的另一种实施例的组成结构图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种确定射孔测试联作液垫高度的方法。所述确定射孔测试联作液垫高度的方法可以提供有目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度。不仅如此，所述方法还可以提供有所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度。
在本实施方式中，所述目标储层可以是指尚未试油试采的中深层碎屑岩探区储层。可以通过钻井的方式和数据采集的方式，获取所述目标储层的测井数据，例如，自然伽马测井曲线数据、密度测井曲线数据、横波时差测井曲线数据、纵波时差测井曲线数据和电阻率测井曲线数据等等。接着，根据所述测井数据，可以确定所述目标储层的渗透率。
在本实施方式中，所述目标井可以是钻遇所述目标储层的井。
在本实施方式中，在射孔测试联作过程中，通常需要向钻遇所述目标储层的目标井内的管柱内注入的指定液体，以形成管柱液垫。所述指定液体通常为清水。所述指定液体的密度通常可以通过密度测试的方式测得。
在本实施方式中，在射孔测试联作过程中，设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度可以根据实际应用情况来设定。例如，所述目标储层的深度为3391～3410米，封隔器的坐封深度的取值范围可以为3000～3400米。所述射孔测试联作的系统具体可以参照图1。如图1所示，该系统中可以包括第一油管1、憋压反循环阀2、第二油管3、断销反循环阀4、第三油管5、电子压力计6、多流测试器7、电子压力计8、传压接头9、封隔器10、筛管11、减震器12、第四油管13、压力起爆器14、射孔枪15。其中，图1中Ⅰ表示压力起爆器14的深度，Ⅱ表示液垫高度，Ⅲ表示封隔器10的坐封深度。
在本实施方式中，可以采用测井的方式，获取所述压力起爆器的深度。
图2是本申请一种确定射孔测试联作液垫高度的方法实施例的流程图。如图2所示，所述确定射孔测试联作液垫高度的方法，包括以下步骤。
步骤S101：基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压。
在本实施方式中，基于所述目标储层的渗透率，可以采用下述公式确定所述目标井的射孔最小负压：
lnΔPmin＝5.471-0.3668lnK
其中，ΔPmin表示所述射孔最小负压，K表示所述目标储层的渗透率。
步骤S102：根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度。
在本实施方式中，根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，可以采用下述公式确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度：
其中，Hd表示所述掏空深度，ΔPmin表示所述射孔最小负压，ρl表示所述指定液体的密度，g表示重力加速度。
步骤S103：基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
在本实施方式中，基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度，具体可以包括，可以根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力。可以基于所述掏空深度和所述坐封深度，以及所述起爆压力，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
在本实施方式中，可以采用下述公式确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力：
Pi＝P1+P2
P2＝Hl×ρl×g
其中，Pi表示所述起爆压力，P1表示所述井口压力，P2表示所述目标井内的环空压力，Hl表示所述压力起爆器的深度，ρl表示所述指定液体的密度，g表示重力加速度。
在本实施方式中，基于所述掏空深度和所述坐封深度，以及所述起爆压力，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度，具体可以包括，可以根据所述掏空深度和所述坐封深度，确定所述液垫高度的最大值。可以根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值。如此，便可以分别得到针对不同的坐封深度，对应的液垫高度的合理取值范围。
在本实施方式中，根据所述掏空深度和所述坐封深度，确定所述液垫高度的最大值，具体可以包括，可以将所述坐封深度减去所述掏空深度，得到所述液垫高度的最大值。
在本实施方式中，可以采用下述公式确定所述液垫高度的最小值：
其中，Hl,min表示所述液垫高度，Pi表示所述起爆压力，Hd表示所述坐封深度，ρl表示所述指定液体的密度，σ表示所述预设安全系数，g表示重力加速度。
在本实施方式中，所述预设安全系数的取值范围可以为1～1.5。所述预设安全系数具体可以根据实际勘探或实际试油试采情况来设定，此处不作限定。
在一个具体应用场景中，所述目标储层的深度为3410～3391米(m)，其渗透率为0.3毫达西(mD)，所述目标井的井口压力为8兆帕(MPa)。表1是针对封隔器的不同的坐封深度，采用本申请方法确定的对应的液垫高度的取值范围。通过本申请方法确定的射孔测试联作液垫高度，可以保证负压射孔顺利实施以及封隔器在对应的下入深度下的有效坐封，以使得射孔测试联作施工的成功率达到100％。
表1针对封隔器的不同的坐封深度对应的液垫高度
所述确定射孔测试联作液垫高度的方法实施例，首先，可以基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；然后，可以根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；最后，可以基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。如此，在射孔测试联作过程中，针对封隔器的不同下入深度，本申请方法可以根据实际储层的渗透率，以及射孔测试联作的相关参数，来有效确定对应的液垫高度，有理可依。这样，可以保证负压射孔顺利实施以及封隔器在对应的下入深度下的有效坐封，进一步提高射孔测试联作施工的成功率。
图3是本申请确定射孔测试联作液垫高度的装置的一种实施例的组成结构图。所述确定射孔测试联作液垫高度的装置提供目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度、设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度、所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度。如图3所示，所述确定射孔测试联作液垫高度的装置可以包括：最小负压确定模块100、掏空深度确定模块200和液垫高度确定模块300。
所述最小负压确定模块100，可以用于基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压。
所述掏空深度确定模块200，可以用于根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度。
所述液垫高度确定模块300，可以用于基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
在本实施方式中，所述液垫高度确定模块300可以包括：起爆压力确定子模块和液垫高度确定子模块。
所述起爆压力确定子模块，可以用于根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力。
所述液垫高度确定子模块，可以用于基于所述掏空深度和所述坐封深度，以及所述起爆压力，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
在本实施方式中，所述液垫高度确定子模块可以用于根据所述掏空深度和所述坐封深度，确定所述液垫高度的最大值，并根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值。
图4是本申请确定射孔测试联作液垫高度的装置的另一种实施例的组成结构图。如图4所示，所述确定射孔测试联作液垫高度的装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：
步骤S101：基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；
步骤S102：根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；
步骤S103：基于所述掏空深度和所述坐封深度，确定在所述射孔测试联作过程中的液垫高度。
所述确定射孔测试联作液垫高度的装置实施例与所述确定射孔测试联作液垫高度的方法实施例相对应，可以实现确定射孔测试联作液垫高度的方法实施例的技术方案，并取得方法实施例的技术效果。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的装置、模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (4)
1.一种确定射孔测试联作液垫高度的方法，其特征在于，提供有目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度；以及所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度；所述方法包括：
基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；
根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；
根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力；
将所述坐封深度减去所述掏空深度，得到所述液垫高度的最大值；
根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值：
其中，Hl,min表示所述液垫高度，Pi表示所述起爆压力，Hd表示所述坐封深度，ρl表示所述指定液体的密度，σ表示所述预设安全系数，g表示重力加速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述目标井的射孔最小负压：
lnΔPmin＝5.471-0.3668lnK
其中，ΔPmin表示所述射孔最小负压，K表示所述目标储层的渗透率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度：
其中，Hd表示所述掏空深度，ΔPmin表示所述射孔最小负压，ρl表示所述指定液体的密度，g表示重力加速度。
4.一种确定射孔测试联作液垫高度的装置，其特征在于，所述装置提供目标储层的渗透率、在射孔测试联作过程中向钻遇所述目标储层的目标井内注入的指定液体的密度，以及设置在所述目标井内的封隔器的坐封深度；以及所述目标井的井口压力，以及在所述射孔测试联作过程中设置在所述目标井内的压力起爆器的深度；所述装置包括：最小负压确定模块、掏空深度确定模块和液垫高度确定模块；其中，
所述最小负压确定模块，用于基于所述目标储层的渗透率，确定所述目标井的射孔最小负压；
所述掏空深度确定模块，用于根据所述射孔最小负压和所述指定液体的密度，确定在所述射孔测试联作过程中的掏空深度；
所述液垫高度确定模块，用于根据所述井口压力和所述压力起爆器的深度，确定在所述射孔测试联作过程中的起爆压力；将所述坐封深度减去所述掏空深度，得到所述液垫高度的最大值；根据预设安全系数，以及所述起爆压力、所述坐封深度和所述指定液体的密度，确定所述液垫高度的最小值：
其中，Hl,min表示所述液垫高度，Pi表示所述起爆压力，Hd表示所述坐封深度，ρl表示所述指定液体的密度，σ表示所述预设安全系数，g表示重力加速度。
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