[发明专利]一种改善型交错定面射孔方法、装置及参数设计方法

权利要求书

1.一种改善型交错定面射孔的射孔参数设计方法，其中，该方法包括：

获取目标压裂储层最大主应力方向和最小主应力方向；

在目标压裂储层最大主应力方向和最小主应力方向的基础上，建立射孔孔眼与裂缝扩展模型；其中，所述射孔孔眼包括交错定面射孔孔眼、以及设置于相邻的平行设置的两个交错定面之间的第三射孔孔眼，所述第三射孔孔眼与所述两个交错定面的中间射孔孔眼形成第三定面；

基于建立的射孔孔眼与裂缝扩展模型，以获得最大的裂缝缝网改造体积为目标，采用单因素变量法分别对各个射孔孔眼参数进行确定；确定的各个射孔孔眼参数在施工参数的允许范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取目标压裂储层最大主应力方向和最小主应力方向通过下述方式实现：

对目标压裂储层进行取芯，对取芯获取的到的岩心进行力学参数测试，从而获得目标压裂储层基本力学参数；进而结合现场资料，确定目标压裂储层最大主应力方向和最小主应力方向；

优选地，建立射孔孔眼与裂缝扩展模型中用到的力学参数、地应力数据以及孔隙数据均利用取芯获取的到的岩心进行确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述射孔孔眼与裂缝扩展模型中包括射孔装置结构模型和地层层理与天然裂缝结构模型；

优选地，所述射孔孔眼通过在射孔装置上设置射孔弹的方式进行；射孔孔眼参数通过射孔装置上射孔弹的设置参数表征；

优选地，所述射孔装置结构模型为在交错定面射孔装置结构模型的基础上增设第三射孔弹，所述第三射孔弹设置于相邻的平行设置的两个交错定面之间与所述两个交错定面的中间射孔弹形成第三定面。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于建立的射孔孔眼与裂缝扩展模型，以获得最大的裂缝缝网改造体积为目标，采用单因素变量法分别对各个射孔孔眼参数进行确定通过下述方式实现：

基于建立的射孔孔眼与裂缝扩展模型，分别采用单因素变量法对裂缝缝网改造体积与各个射孔孔眼参数之间的关系进行模拟；并，在施工参数的允许范围内，以获得最大的裂缝缝网改造体积为目标，确定各个射孔孔眼参数的最优值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述分别采用单因素变量法对裂缝缝网改造体积与各个射孔孔眼参数之间的关系进行模拟采用下述方式实现：

针对每个待分析射孔孔眼参数，固定除该待分析射孔孔眼参数之外的其他射孔孔眼参数，并基于建立的射孔孔眼与裂缝扩展模型，分别模拟所述待分析射孔孔眼参数在不同数值大小条件下对应的裂缝缝网改造体积，进而确定裂缝缝网改造体积与所述待分析射孔孔眼参数之间的关系。

6.根据权利要求1、4、5任一项所述的方法，其中，所述射孔孔眼参数包括交错定面夹角、相邻交错定面的定面交错角、交错定面方位角、同一簇射孔孔眼垂向距离、每一簇射孔孔眼垂向距离、第三定面相邻两射孔眼之间的垂向距离和孔径。

7.一种改善型交错定面射孔装置，其中，该装置在交错定面射孔装置的基础上增设第三射孔弹，所述第三射孔弹设置于相邻的平行设置的两个交错定面之间与所述两个交错定面的中间射孔弹形成第三定面。

8.根据权利要求7所述的射孔装置，其中，所述改善型交错定面射孔装置包括：

起爆器、枪身、陀螺仪装置、导爆索、弹架、炮尾、射孔弹；其中，

所述起爆器与所述枪身相连，所述弹架与所述陀螺仪装置设置于所述枪身内；所述弹架上装有与所述导爆索相连的所述射孔弹；所述枪身下端与所述炮尾通过螺纹进行连接；

所述陀螺仪装置用于提供精准的方位基准，实现连续监测射孔方位角，便于当射孔方位角不符合设计参数时作出及时调整。

9.根据权利要求7或8所述的射孔装置，其中，所述射孔弹的设置参数基于权利要求1-6任一项所述改善型交错定面射孔的射孔参数设计方法确定的射孔参数进行确定。