[发明专利]一种垂直井管外出砂亏空剖面预测及高饱和砾石充填施工方法

权利要求书

1.一种垂直井管外出砂亏空剖面预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)计算纵向出砂亏空指数：首先根据生产层位的密度测井和声波时差测井数据，分别计算岩石密度强度指数和岩石声波时差强度指数；然后通过岩石密度强度指数和岩石声波时差强度指数的加权平均计算纵向出砂亏空指数，得到垂直井管外生产层位的纵向出砂亏空指数分布；

(2)计算平均当量亏空半径：首先根据生产历史资料，包括生产年限、平均产量、平均含砂率，估算垂直井的累积出砂体积即出砂亏空体积；然后根据出砂亏空体积计算垂直井整体生产层位的平均当量亏空半径；

(3)绘制纵向出砂亏空剖面图：首先结合步骤(1)所得的纵向出砂亏空指数分布和步骤(2)所得的平均当量亏空半径计算垂直井生产层位深度点i处的当量亏空半径，然后根据计算所得数据绘制出砂亏空半径沿纵向的分布图，即纵向出砂亏空剖面图，其中垂直井生产层位深度点i处的当量亏空半径r_i计算公式为：

式中—生产层位的纵向出砂亏空指数平均值，无量纲；

r_i—深度点i处的当量亏空半径，m；

K_i—深度点i处的纵向出砂亏空指数；

r_s—垂直井整体生产层位的平均当量亏空半径。

2.根据权利要求1所述垂直井管外出砂亏空剖面预测方法，其特征在于，所述步骤(1)中岩石密度强度指数的计算公式为：

式中ρ_i—生产层位第i个深度点的密度测井，g/cm³；

ρ_max、ρ_min—生产层位岩石密度测井最大值和最小值，g/cm³；

K_ρi—岩石密度强度指数，无量纲；

岩石声波时差强度指数的计算公式为：

式中Δt_i—生产层位第i个深度点的纵波时差，s/m；

T_i—生产层位第i个深度点中间表征变量，m²/s²；

T_max—中间表征变量T_i的最大值，m²/s²；

T_min—中间表征变量T_i的最小值，m²/s²；

K_ti—岩石声波时差强度指数，无量纲；

纵向出砂亏空指数的计算公式为：

K_i＝1-(0.5K_ρi+0.5K_ti)

式中K_i—生产层位第i个深度点的纵向出砂亏空指数，无量纲。

3.根据权利要求1所述垂直井管外出砂亏空剖面预测方法，其特征在于，所述步骤(2)中垂直井的累积出砂体积计算公式为：

V_s＝t_p×365×Q×C_s/100

垂直井整体生产层位的平均当量亏空半径计算公式为：

式中t_p—垂直井出砂生产年限，a；

Q—垂直井平均日产量，m³/d；

C_s—垂直井体积含砂率，％；

r_w—井筒半径，m；

h—生产层位厚度，m；

V_s—垂直井累积出砂体积，m³；

r_s—垂直井整体生产层位的平均当量亏空半径，m。