[发明专利]一种水平井水平段相对出砂亏空剖面预测及防砂分段分级方法

权利要求书

1.一种水平井水平段相对出砂亏空剖面预测及防砂分段分级方法，其特征在于，包括：

S1：计算储层岩石力学参数沿水平井水平段的分布，储层岩石力学参数包括动态泊松比、静态泊松比、动态弹性模量、单轴抗压强度、内聚力以及内摩擦角；

S2：根据储层岩石力学参数及地应力分布，预测水平井水平段出砂临界生产压差分布；

S3：根据地层静压和标定井底流压，以及水平段流动压降计算模型，计算水平段各点的实际井底流压，以及水平段各点的实际生产压差；标定井底流压即水平段根端位置的井底流压；

S4：定义出砂净压差为实际生产压差与出砂临界生产压差的差值，计算得到出砂净压差，进行无量纲化计算得到出砂强度指数；

S5：绘制水平井相对出砂剖面图，划分出砂亏空程度等级，并实现不同等级出砂程度的分段；

S6：根据出砂程度等级决定分段分级防砂的分段分级方案。

2.根据权利要求1所述的一种水平井水平段相对出砂亏空剖面预测及防砂分段分级方法，其特征在于，所述步骤S1中，

动态泊松比的计算公式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，μ_d—岩石的动态泊松比，无量纲；Δt_h—横波时差，μs/m；Δt_v—纵波时差，μs/m；

静态泊松比的计算公式如式(Ⅱ)所示：

μ＝A·μ_d+B (Ⅱ)

式(Ⅱ)中，μ—岩石的静态泊松比，无量纲；A、B—经验系数，通过实测数据拟合得到，无量纲；A＝0.38，B＝0.082；

动态弹性模量的计算公式如式(Ⅲ)所示：

式(Ⅲ)中，E_d—岩石的动态弹性模量，MPa；ρ_r—地层岩石密度，kg/m³；

单轴抗压强度的计算公式如式(Ⅳ)所示：

σ_c＝[C·(1-V_CL)+D·V_CL]·E_d (Ⅳ)

式(Ⅳ)中，σ_c—岩石单轴抗压强度，MPa；C、D—为经验拟合系数，C＝0.00459，D＝0.00816；V_CL—泥质含量，小数；

内聚力的计算公式如式(Ⅴ)所示：

式(Ⅴ)中，C₀—内聚力，c/MPa；

内摩擦角的计算公式如式(Ⅵ)所示：

φ_f＝36.545-0.4952C₀ (Ⅵ)

式(Ⅵ)中，φ_f—岩石内摩擦角，rad。

3.根据权利要求1所述的一种水平井水平段相对出砂亏空剖面预测及防砂分段分级方法，所述步骤S2，出砂临界生产压差的计算公式如式(Ⅶ)所示：

式(Ⅶ)中，△P_c—出砂临界生产压差，MPa；C₀—岩石内聚力，MPa；μ—岩石的静态泊松比，无量纲；σ_ze—外边界处的垂向应力，MPa；β—比奥特常数，无量纲；α—失效角，rad；Pr—地层静压，MPa。