发明名称 砂岩储层非均匀损害深度的计算方法
摘要 本发明涉及一种砂岩储层非均匀损害深度的计算方法,属油气勘探开发储层保护技术领域,其特征在于具体步骤如下:(1)收集井身参数、边界参数、地层参数、流体参数、射孔参数、生产参数;(2)将总表皮系数S进行分解,求得地层损害表皮系数S<sub>d</sub>;(3)设定给定地层渗透率k与井壁渗透率k<sub>w</sub>的比值<img file="DDA00002385342400011.GIF" wi="67" he="121" />的初值;(4)用牛顿迭代法求解下列方程<maths num="0001"><math><![CDATA[ <mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>h</mi> <msub> <mi>h</mi> <mi>p</mi> </msub> </mfrac> <mo>{</mo> <mo>-</mo> <mi>ln</mi> <mfrac> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mi>w</mi> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>k</mi> <msub> <mi>k</mi> <mi>w</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mfrac> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <mrow> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>r</mi> <mi>w</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </msup> <mo>[</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>r</mi> <mi>w</mi> </msub> <mrow> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>r</mi> <mi>w</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mi>ln</mi> <mfrac> <mi>k</mi> <msub> <mi>k</mi> <mi>w</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <mrow> <msub> <mi>r</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>r</mi> <mi>w</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mi>ln</mi> <mfrac> <mi>k</mi> <msub> <mi>k</mi> <mi>w</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>}</mo> <mo>;</mo> </mrow>]]></math><img file="DDA00002385342400012.GIF" wi="1543" he="138" /></maths>求得地层损害深度为l<sub>s</sub>=r<sub>s</sub>‑r<sub>w</sub>。本发明可计算砂岩储层非均匀损害的损害深度,使其更加符合实际,对储层保护效果评价具有重要意义。
申请公布号 CN103806904B 申请公布日期 2016.09.07
申请号 CN201210448956.9 申请日期 2012.11.12
申请人 中国石油天然气集团公司;长江大学;中国石油大学(北京) 发明人 王新海;张福祥;李公让;孙玉;刘洪
分类号 E21B49/00(2006.01)I;E21B47/00(2012.01)I;E21B47/04(2012.01)I 主分类号 E21B49/00(2006.01)I
代理机构 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人 汤在彦
主权项 砂岩储层非均匀损害深度的计算方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)资料数据的收集收集井身参数、边界参数、地层参数、流体参数、射孔参数和生产参数;(2)地层损害表皮系数的求得将总表皮系数S进行分解,求得地层损害表皮系数S<sub>d</sub>,即S<sub>d</sub>=S‑S<sub>pt</sub>‑S<sub>pf</sub>‑S<sub>nD</sub>‑S<sub>CA</sub>‑S<sub>θ</sub>‑S<sub>CP</sub>‑S<sub>an</sub>‑S<sub>b</sub>‑S<sub>vq</sub>‑S<sub>p</sub>式中:S‑总表皮系数;S<sub>pt</sub>‑部分打开表皮系数;S<sub>pf</sub>‑射孔表皮系数;S<sub>nD</sub>‑非达西表皮系数;S<sub>CA</sub>‑油藏形状表皮系数;S<sub>θ</sub>‑井斜表皮系数;S<sub>cp</sub>‑相变表皮系数;S<sub>an</sub>‑各向异性表皮系数;S<sub>b</sub>‑边界表皮系数;S<sub>vq</sub>‑变产量表皮系数;S<sub>p</sub>‑压敏表皮系数;(3)地层渗透率k与井壁渗透率k<sub>w</sub>的比值<img file="FDA0000996812700000011.GIF" wi="65" he="131" />初值的给定根据实验认识与地层损害表皮系数S<sub>d</sub>之间的大小关系,给定地层渗透率k与井壁渗透率k<sub>w</sub>的比值<img file="FDA0000996812700000012.GIF" wi="63" he="127" />的初值;(4)用牛顿迭代法求解下列方程(1)<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>S</mi><mi>d</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>h</mi><msub><mi>h</mi><mi>p</mi></msub></mfrac><mo>{</mo><mo>-</mo><mi>l</mi><mi>n</mi><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac></msup><mo>&lsqb;</mo><mo>-</mo><msub><mi>E</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mi>l</mi><mi>n</mi><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>E</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mi>l</mi><mi>n</mi><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>}</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000996812700000013.GIF" wi="1693" he="158" /></maths>式中:r<sub>s</sub>—损害半径,m;r<sub>w</sub>—井半径,m;h‑地层厚度,m;h<sub>p</sub>‑打开的地层厚度,m;令<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>-</mo><msub><mi>E</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mi>ln</mi><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>E</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mi>ln</mi><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>ln</mi><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>h</mi><mi>p</mi></msub><mi>h</mi></mfrac><msub><mi>S</mi><mi>d</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000996812700000014.GIF" wi="1733" he="167" /></maths><maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msup><mi>f</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>{</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>a</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></msup><mo>-</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></msup><mo>&lsqb;</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub><mrow><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>l</mi><mi>n</mi><mfrac><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>h</mi><mi>p</mi></msub><mi>h</mi></mfrac><msub><mi>S</mi><mi>d</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>l</mi><mi>n</mi><mfrac><mi>k</mi><msub><mi>k</mi><mi>w</mi></msub></mfrac><mo>&rsqb;</mo><mo>}</mo><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><mi>s</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>w</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000996812700000015.GIF" wi="1710" he="167" /></maths>r<sub>sn+1</sub>=r<sub>sn</sub>‑f(r<sub>sn</sub>)/f′(r<sub>sn</sub>)(n=0,1,2,……)  (2)损害半径初值设定为12r<sub>w</sub>,如果|r<sub>sn</sub>+1‑r<sub>sn</sub>|≤0.001,停止迭代,则r<sub>sn+1</sub>为方程(2)的解,即:地层损害深度为l<sub>s</sub>=r<sub>s</sub>‑r<sub>w</sub>;(5)根据砂岩储层地层损害深度不超过1.5米的约束条件来计算非均匀损害深度当迭代求出的地层损害深度大于1.5米时,修正<img file="FDA0000996812700000021.GIF" wi="65" he="127" />值,将<img file="FDA0000996812700000022.GIF" wi="66" he="127" />值增加一个步长重新进行迭代求解,直至得到符合要求的地层损害深度。
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