[发明专利]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

说明书

本发明涉及油气开采中的筛管防砂完井技术领域，具体是一种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。本发明根据容易获取的电阻率测井资料、自然电位测井资料、自然伽马测井资料及声波时差测井资料，综合考虑了地层砂水产出协同关系，识别非均质生产层段中的高速入流及出砂位置和区域长度，明确进行控砂控水作业的重点设计目标位置，解决水平井笼统防砂控水的盲目性，提高经济效益，并且该方法简单易行，结果可靠。

技术领域

本发明涉及油气开采中的筛管防砂完井技术领域，具体是一种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。

背景技术

随着石油勘探开发技术的发展，采用水平井技术开发油气田，已经成为提高油田采收率和单井产量、开采剩余油、降低吨油成本的一项有效技术手段。水平井增大了井筒与油藏的接触面积，能更好的开发薄油层或垂向渗透力较大的油藏，在开采油气资源中的作用日趋重要。

疏松砂岩油藏水平井出水和出砂是两大棘手问题，水平井见水后会使得整个井筒短期内发生水淹，严重降低水平井开采效率。同时，水平井高速出水区域地应力较弱，地层细微砂砾易在流体冲刷剪切作用下发生剥落，通过地层流体的携带进入水平井生产层段井筒，造成井筒堵塞及设备损坏。

目前的水平井防砂控水领域存在的问题包括：(1)水平井长生产层段的出水剖面和出砂剖面具有非均质性，大量出水和出砂位置难以准确获取，因此难以根据出砂严重层段进行针对性防砂及控水施工，只能采用全层段笼统工艺，难以取得理想的综合防砂控水效果；(2)现有研究对砂水微观协同产出机制认知不足，导致长层段水平井的出水和出砂问题以及控水和控砂技术研究基本处于分而治之的局面，并且砂水防控缺乏目的性，全层段笼统控制措施增加渗流阻力、能量消耗和作业生产成本。

针对水平井砂水协同控制困难，目前水平井防砂控水一体化施工研究成果及现场应用以化学法为主。机械法防砂控水具有更高的稳定性及普适性，而通常情况下的防砂控水一体化施工直接将控水管柱和防砂管柱相连接。存在的问题包括：(1)缺乏专门设计的具有普适性的防砂控水一体化筛管；(2)筛管内部部件灵活性及替换性不足；(3)大多数较早防砂控水一体化筛管的控水部分均采用了ICD控水技术，不具有自适应性；(4)控水参数与控砂优化分离，缺少对防砂控水参数的综合优化设计。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种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，本发明根据容易获取的电阻率测井资料、自然电位测井资料、自然伽马测井资料及声波时差测井资料，综合考虑了地层砂水产出协同关系，识别非均质生产层段中的高速入流及出砂位置和区域长度，明确进行控砂控水作业的重点设计目标位置，解决水平井笼统防砂控水的盲目性，提高经济效益，并且该方法简单易行，结果可靠。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种水平井出砂出水剖面预测方法，包括以下步骤：

步骤1：获得目标井的生产层段电阻率测井资料、自然电位测井资料、伽马测井资料、储层总体的声波时差测井资料及含水率生产数据；

步骤2：根据电阻率测井资料，通过式①、②计算沿生产层段的电阻率系数，

ΔR_i＝R_0.45i-R_2.5i ①

式①、②中，R_0.45i为生产层位第i个深度点的0.45m梯度电阻率，Ω·m；R_2.5i为生产层位第i个深度点的2.5m梯度电阻率，Ω·m；ΔR_i为生产层位第i个深度点的电阻率差值；K_Ri为生产层位第i个深度点的电阻率系数，无量纲；ΔR_min为生产层段中最小电阻率差值；ΔR_max为生产层段中最大电阻率差值；