CN110671102B - 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统 - Google Patents

一种气井临界出砂压差的确定方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110671102B
CN110671102B CN201910972659.6A CN201910972659A CN110671102B CN 110671102 B CN110671102 B CN 110671102B CN 201910972659 A CN201910972659 A CN 201910972659A CN 110671102 B CN110671102 B CN 110671102B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rock
determining
gas well
mined
critical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910972659.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110671102A (zh
Inventor
庞进
高义评
刘洪�
其他发明人请求不公开姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University of Science and Technology
Original Assignee
Chongqing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Science and Technology filed Critical Chongqing University of Science and Technology
Priority to CN201910972659.6A priority Critical patent/CN110671102B/zh
Publication of CN110671102A publication Critical patent/CN110671102A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110671102B publication Critical patent/CN110671102B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，所述方法包括根据岩石样本，确定待开采气井的数据信息；根据测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量；根据岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度；根据样本的岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度构建关系函数；根据关系函数和待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图；根据剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度；根据临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差。本发明所提供的一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，解决现有技术中确定气井临界出砂压差的准确性低的问题。

Description

一种气井临界出砂压差的确定方法及系统
技术领域
本发明涉及气井开采领域，特别是涉及一种气井临界出砂压差的确定方法及系统。
背景技术
确定气井出砂压差是气藏工程技术人员制定合理生产制度的一项重要工作，现有的气井出砂压差确定方法主要有以下三种：一、现场观测法，通过观察岩心、井口和管柱接箍处是否有砂粒来判断出砂压差，该方法只有在气井明显出砂之后才能确定出砂压差，且需要关井才能观察，可靠性较差；二、经验法，主要有声波时差法、组合模量法等方法，通过经验来判断声波时差、组合模量等在某一范围内时岩石容易出砂，该方法以经验判断为主，欠理论依据，结果准确性较低；三、岩石力学计算方法，根据岩石破坏理论，当岩石的抗压强度小于最大切向应力(岩石剪切强度)时，井壁岩石不坚固，将会引起岩石结构的破坏而出砂。该方法理论充分，但最大切向应力参数不容易获得，确定过程复杂。并且气田长期开发过程中，由于水侵，井筒周围岩石受到水浸泡后，最大切向应力会发生改变，进而无法准确地确定气井出砂压差。
发明内容
本发明的目的是提供一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，解决现有技术中确定气井出砂压差的准确性低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种气井临界出砂压差的确定方法，包括：
获取待开采气井不同深度的岩石样本；
根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度；
根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量；
根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度；
对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数；
根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图；
根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度；
根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差。
可选的，所述根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量，具体包括：
利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
可选的，所述根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度；
对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数；
根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
可选的，所述根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度；
利用公式
Figure BDA0002232610150000031
确定待开采直井的临界出砂压差；
利用公式
Figure BDA0002232610150000032
确定待开采水平井的临界出砂压差；
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压，力，H为所述气井深度。
一种气井临界出砂压差的确定系统，包括：
岩石样本获取模块，用于获取待开采气井不同深度的岩石样本；
数据信息确定模块，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度；
泥质含量确定模块，用于根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量；
含水饱和度确定模块，用于根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度；
关系函数构建模块，用于对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数；
剖面图确定模块，用于根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图；
临界岩石剪切强度确定模块，用于根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度；
待开采气井的出砂压差确定模块，用于根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差。
可选的，所述泥质含量确定模块具体包括：
计算单元，用于利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
可选的，所述含水饱和度确定模块具体包括：
第一确定单元，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度；
地层水电阻率与气井深度的函数确定单元，用于对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数；
含水饱和度确定单元，用于根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
可选的，所述待开采气井的出砂压差确定模块具体包括：
第二确定单元，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度；
直井的临界出砂压差确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002232610150000041
确定待开采直井的临界出砂压差；
水平井的临界出砂压差确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002232610150000042
确定待开采水平井的临界出砂压差；
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压力，H为所述气井深度。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明所提供的一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，确定待开采气井不同深度的泥质含量和含水饱和度，并对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数，进而确定待开采气井周围的岩石在不同的泥质含量和含水饱和度的条件下的岩石剪切强度，从而确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度，根据待开采气井生产段的临界岩石剪切强度确定待开采气井的临界出砂压差。本发明提供的一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，简化了获取岩石剪切强度的过程，提高了岩石剪切强度的准确性，进一步简化了气井出砂压差的过程和提高了气井出砂压差准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供一种气井临界出砂压差的确定方法流程示意图；
图2为同一气井深度的泥质含量与样本的岩石剪切强度回归关系图；
图3为同一气井深度的含水饱和度与样本的岩石剪切强度回归关系图；
图4为泥质含量、含水饱和度、岩石剪切强度和出砂压差与气井深度的剖面图；
图5为本发明所提供一种气井临界出砂压差的确定系统的结构示意图。
标号说明：501-岩石样本获取模块，502-数据信息确定模块，503-泥质含量确定模块，504-含水饱和度确定模块，505-关系函数构建模块，506-剖面图确定模块，507-临界岩石剪切强度确定模块，508-待开采气井的出砂压差确定模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种气井临界出砂压差的确定方法及系统，解决现有技术中确定气井出砂压差准确性低的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供一种气井临界出砂压差的确定方法流程示意图，本发明所提供的一种气井临界出砂压差的确定方法，包括：
S101，获取待开采气井不同深度的岩石样本。
S102，根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度。
S103，根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量。
S104，根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
S105，对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数。
S106，根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图。
S107，根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度。
S108，根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差。
在具体的实施例中，在S101获取待开采气井不同深度的岩石样本之后，对所述岩石样本进行自然伽马测井实验确定测井解释数据；对所述岩石样本进行岩电分析确定岩电实验数据；对所述岩石样本进行岩石剪切强度测试确定样本的岩石剪切强度。
根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量，具体包括：
利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
其中，利用自然伽马法确定待开采气井不同深度的泥质含量的具体步骤为：
利用公式
Figure BDA0002232610150000071
确定自然伽马相对值。
利用公式Vsh＝A·ΔGR2+B·ΔGR+C确定待开采气井不同深度的泥质含量。
Vsh为待开采气井不同深度的泥质含量，ΔGR—自然伽马相对值，GR为自然伽玛值，GRmin为，GRmax为同一气井深度自然伽玛极小值，A、B、C均为非线性回归系数。
其中，利用自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量的具体步骤为：
利用公式
Figure BDA0002232610150000072
确定自然伽马相对值。
利用公式Vsh＝A·eB·ΔSP确定待开采气井不同深度的泥质含量。
ΔSP为自然电位相对值，SP为自然电位值，SPmin为同一气井深度自然电位极大值，SPmax为同一气井深度自然电位极小值，A、B均为非线性回归系数，e为自然常数。
根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度。
对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数。
根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
在具体的实施例中，对所述岩石样本进行地层水电阻率测试确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率。
根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度，具体包括：
利用公式
Figure BDA0002232610150000081
确定待开采气井不同深度的含水饱和度。其中，Sw为待开采气井不同深度的含水饱和度，Rw为地层水电阻率。A为岩性系数，b为岩性常数，m为胶结指数，n为饱和度指数。
m、n、a、b可根据岩电实验测试数据计算得到，也可取经验值。m的值应在1.3到2之间变化，对于未固结的纯砂，m的值在1.3附近变化；对于固结良好的纯砂岩，m的值在1.8到2.0之间变化；n的取值接近于2，即n≈2；a＝1；b＝1。
根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度；
利用公式
Figure BDA0002232610150000082
确定待开采直井的临界出砂压差；
利用公式
Figure BDA0002232610150000083
确定待开采水平井的临界出砂压差；
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压力，H为所述气井深度。
具体的，岩石剪切强度与泥质含量的第一函数为
Figure BDA0002232610150000084
岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数为
Figure BDA0002232610150000085
岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数为
Figure BDA0002232610150000086
其中，a1、b1、a2、b2、c、a3、b3、a4、b4,均为非线性回归系数。
在一个实施例中，以某砂岩气藏为例，获取91块岩心开展了泥质含量、含水饱和度、岩石抗剪切强度测试，对应深度进行自然伽马测井、岩电分析、地层水电阻率测试；地层压力Pr＝5.23MPa；岩石的泊松比ν＝0.22，重力加速度g＝9.80m/s2，岩石密度ρ＝2.53g/cm3。
第一步，非线性回归91块岩心(代表不同的深度)测试的泥质含量与自然伽马相对值之间的关系，建立泥质含量计算公式，。对任意需要计算泥质含量的待开采的气井，利用公式Vsh＝36.51ΔGR2+26.65ΔGR+8.1计算待开采气井不同深度的泥质含量。
第二步：根据岩电实验数据，确定a＝1，b＝1，n＝1.75，m＝1.445，线性回归地层水电阻率与气井深度的关系，利用公式Rw＝-0.0000185H+0.0543确定地层水电阻率与气井深度的函数。代入阿尔奇公式
Figure BDA0002232610150000091
确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
第三步，同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，即回归样本的岩石抗剪切强度与泥质含量的关系，样本的岩石抗剪切强度与含水饱和度的关系，回归图如图2和图3所示。
即岩石剪切强度与泥质含量的第一函数为
Figure BDA0002232610150000092
岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数为
Figure BDA0002232610150000093
岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数为
Figure BDA0002232610150000094
第四步，根据第一函数、第二函数和第三函数确定不同深度对应的岩石强度，岩石剪切强度与气井深度的剖面图。
图4为泥质含量、含水饱和度、岩石剪切强度和出砂压差与气井深度的剖面图，如图4所示，选择临界压差剖面最小值作为生产压差控制的上限，待开采气井的临界压差剖面最小值为1.70MPa，即该气井的临界出砂压差为1.70MPa。
图5为本发明所提供一种气井临界出砂压差的确定系统的结构示意图，如图5所示，本发明还提供一种气井临界出砂压差的确定系统，包括：岩石样本获取模块501、数据信息确定模块502、泥质含量确定模块503、含水饱和度确定模块504、关系函数构建模块505、剖面图确定模块506、临界岩石剪切强度确定模块507和待开采气井的出砂压差确定模块508。
岩石样本获取模块501用于获取待开采气井不同深度的岩石样本。
数据信息确定模块502用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度。
泥质含量确定模块503用于根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量。
含水饱和度确定模块504用于根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
关系函数构建模块505用于对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度、泥质含量与含水饱和度的第三函数。
剖面图确定模块506用于根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图。
临界岩石剪切强度确定模块507用于根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度。
待开采气井的出砂压差确定模块508用于根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差。
所述泥质含量确定模块503具体包括：计算单元。
计算单元用于利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
所述含水饱和度确定模块504具体包括：第一确定单元、地层水电阻率与气井深度的函数确定单元和含水饱和度确定单元。
第一确定单元用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度。
地层水电阻率与气井深度的函数确定单元用于对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数。
含水饱和度确定单元用于根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
所述待开采气井的出砂压差确定模块508具体包括：第二确定单元、直井的临界出砂压差确定单元和水平井的临界出砂压差确定单元。
第二确定单元用于根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度。
直井的临界出砂压差确定单元用于利用公式
Figure BDA0002232610150000111
确定待开采直井的临界出砂压差。
水平井的临界出砂压差确定单元用于利用公式
Figure BDA0002232610150000112
确定待开采水平井的临界出砂压差。
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压力，H为所述气井深度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种气井临界出砂压差的确定方法，其特征在于，包括：
获取待开采气井不同深度的岩石样本；
根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度；
根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量；
根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度；
对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度与泥质含量、含水饱和度的第三函数；
根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图；
根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度；
根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差；
所述根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度；
利用公式
Figure FDA0003592534370000011
确定待开采直井的临界出砂压差；
利用公式
Figure FDA0003592534370000012
确定待开采水平井的临界出砂压差；
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压力，H为所述气井深度。
2.根据权利要求1所述的一种气井临界出砂压差的确定方法，其特征在于，所述根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量，具体包括：
利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
3.根据权利要求1所述的一种气井临界出砂压差的确定方法，其特征在于，所述根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度，具体包括：
根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度；
对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数；
根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
4.一种气井临界出砂压差的确定系统，其特征在于，包括：
岩石样本获取模块，用于获取待开采气井不同深度的岩石样本；
数据信息确定模块，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的数据信息；所述待开采气井的数据信息包括测井解释数据、岩电实验数据和样本的岩石剪切强度；
泥质含量确定模块，用于根据所述测井解释数据，确定待开采气井不同深度的泥质含量；
含水饱和度确定模块，用于根据所述岩电实验数据和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度；
关系函数构建模块，用于对同一气井深度的泥质含量、含水饱和度和样本的岩石剪切强度进行二元非线性回归，构建关系函数；所述关系函数包括岩石剪切强度与泥质含量的第一函数、岩石剪切强度与含水饱和度的第二函数以及岩石剪切强度与泥质含量、含水饱和度的第三函数；
剖面图确定模块，用于根据所述关系函数和所述待开采气井的数据信息，确定岩石剪切强度与气井深度的剖面图；
临界岩石剪切强度确定模块，用于根据所述剖面图，确定待开采气井生产段的临界岩石剪切强度；
待开采气井的出砂压差确定模块，用于根据所述临界岩石剪切强度和出砂临界压差理论计算方法，确定待开采气井的临界出砂压差；
所述待开采气井的出砂压差确定模块具体包括：
第二确定单元，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井生产段的地层压力、岩石的泊松比、重力加速度和岩石密度；
直井的临界出砂压差确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003592534370000031
确定待开采直井的临界出砂压差；
水平井的临界出砂压差确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003592534370000032
确定待开采水平井的临界出砂压差；
其中Δpc为待开采直井的临界出砂压差，Δpa为待开采水平井的临界出砂压差，σt为临界岩石剪切强度，ρ为所述岩石密度，g为所述重力加速度，v为所述岩石的泊松比，pr为所述地层压力，H为所述气井深度。
5.根据权利要求4所述的一种气井临界出砂压差的确定系统，其特征在于，所述泥质含量确定模块具体包括：
计算单元，用于利用自然伽马法或自然电位法确定待开采气井不同深度的泥质含量。
6.根据权利要求4所述的一种气井临界出砂压差的确定系统，其特征在于，所述含水饱和度确定模块具体包括：
第一确定单元，用于根据所述岩石样本，确定待开采气井的不同深度的地层水电阻率、地层电阻率和岩石孔隙度；
地层水电阻率与气井深度的函数确定单元，用于对所述地层水电阻率和所述岩电实验数据进行线性回归，确定地层水电阻率与气井深度的函数；
含水饱和度确定单元，用于根据所述地层水电阻率与气井深度的函数、所述岩电实验数据、所述地层电阻率、所述岩石孔隙度和阿尔奇公式，确定待开采气井不同深度的含水饱和度。
CN201910972659.6A 2019-10-14 2019-10-14 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统 Active CN110671102B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910972659.6A CN110671102B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910972659.6A CN110671102B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110671102A CN110671102A (zh) 2020-01-10
CN110671102B true CN110671102B (zh) 2022-09-09

Family

ID=69082368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910972659.6A Active CN110671102B (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110671102B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111396027B (zh) * 2020-03-25 2021-03-26 中国石油大学(华东) 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

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121359A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 青岛海洋地质研究所 含水合物沉积物出砂‑力学参数耦合过程模拟装置及方法
CN207315293U (zh) * 2017-09-27 2018-05-04 中国石油天然气股份有限公司 封隔器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5676208A (en) * 1996-01-11 1997-10-14 Halliburton Company Apparatus and methods of preventing screen collapse in gravel packing operations
US7096945B2 (en) * 2002-01-25 2006-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Sand control screen assembly and treatment method using the same
US8548783B2 (en) * 2009-09-17 2013-10-01 Chevron U.S.A. Inc. Computer-implemented systems and methods for controlling sand production in a geomechanical reservoir system
CN102278088A (zh) * 2011-06-28 2011-12-14 北京海湾联华能源技术有限公司 一种解决疏松砂岩稠油油藏出砂的技术
CN104847341B (zh) * 2015-04-07 2018-01-09 中国石油大港油田勘探开发研究院 地下储气库井合理产能预测修正方法
CN105547848B (zh) * 2016-01-13 2018-09-28 重庆科技学院 一种混合岩心测试室及泥岩突破压力测试装置
CN106121634A (zh) * 2016-06-27 2016-11-16 中国石油天然气股份有限公司 大斜度油气井临界生产压差的确定方法
GB2564125B (en) * 2017-07-04 2022-04-27 Rockfield Software Ltd Modelling sand production

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121359A (zh) * 2017-04-20 2017-09-01 青岛海洋地质研究所 含水合物沉积物出砂‑力学参数耦合过程模拟装置及方法
CN207315293U (zh) * 2017-09-27 2018-05-04 中国石油天然气股份有限公司 封隔器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110671102A (zh) 2020-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2974979C (en) Multi-phase polymer apparent viscosity determination in polymer coreflood simulation study workflow
CN109356567B (zh) 深水浅部地层井壁稳定性预测方法
CN107907910B (zh) 一种不同岩性油藏横波测井确定方法
US10145985B2 (en) Static earth model calibration methods and systems using permeability testing
CN110056346B (zh) 一种基于趋势变化函数的油藏三维原始含水饱和度模拟方法
CN103821505B (zh) 砂岩油气输导层地球物理-地质-地球化学检测方法及装置
CN106917623B (zh) 钻井井壁稳定性预测方法及装置
CN105822298A (zh) 基于产气指数的页岩气层绝对无阻流量的获取方法
CN106351650A (zh) 一种适用于层理裂隙地层的井壁坍塌压力计算方法
CN106289964B (zh) 一种泥页岩古抗压强度确定方法
CN109242364A (zh) 一种高温高压气井模拟井筒体积置换产能评价法
CN109138975A (zh) 一种基于时移测井数据的求解相渗特征曲线的新方法
CN110671102B (zh) 一种气井临界出砂压差的确定方法及系统
CN109211745A (zh) 一种富含有机质泥页岩孔隙度的演化过程的恢复方法
CN112412434B (zh) 一种改进的疏松砂岩地应力计算方法
CN113006779B (zh) 一种砾岩地层岩石可钻性级值的评价方法和校正方法
CN108708715A (zh) 快速预测页岩气层地层破裂压力梯度的测录井方法
CN116205163B (zh) 一种天然气水合物藏数值模拟中的地层稳定性分析方法
CN112443322A (zh) 一种基于等效饱和度的烃源岩测井评价方法
CN113777668A (zh) 用于砂泥岩互层致密气藏的地应力计算方法及装置
KR101818098B1 (ko) 물리검층 자료를 이용한 지층 내 점토 함량 산출방법
Wei et al. Application of geological model dynamic updating method in Guanjiapu Oilfield, Dagang
Wang et al. Dynamic and static reserve recharge characteristics of a dewatering well seepage from an aquifer bottom by sand tank seepage experiment
Wang et al. 4D Geomechanical Research in Hydraulic Fracturing of Unconventional Resources-A Case Study From Junggar Basin, China
CN106285657A (zh) 用于确定缝洞型油藏溶洞发生坍塌事件的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant