[发明专利]基于CT扫描的致密储层保压保形取心套筒选材选型方法

说明书

本发明公开了一种基于CT扫描的致密储层保压保形取心套筒选材选型方法，包括以下步骤：确定保压保形取心套筒材料评价参数类型及承受压力范围要求；选择相应材料类型的套筒并进行受力变形实验，获取各类套筒微裂缝网络发育状况，建立套筒裂缝发育的CT灰度模型；建立各类套筒变形后的裂缝网络三维模型，建立各类材料套筒应力应变与裂缝发育率关系拟合函数；应用多参数协同作用建模方法，模拟不同材料类型、不同厚度应力应变、裂缝不发育率之间的耦合关系，选择适用的保压保形取心套筒；以建立本地区致密储层保压保形取心套筒选材选型准确评价技术与标准，提高致密油气富集保存有利区块的油气勘探的效率，降低油气勘探、钻探成本。

技术领域

本发明属于钻井工程设计技术领域，涉及一种基于CT扫描的致密储层保压保形取心套筒选材选型方法。

背景技术

致密储层保压保形取心套筒选材选型一直是油气钻井工程长期需要解决而未根本解决的一项世界级技术难题。因受目前超声检测方法限制，不能直观有效地获取取心套筒在钻取岩心过程中内部微裂缝发育网络，无法很好地解决岩心保压保形的地质问题，导致后续的地质研究结果与地下实际油气藏原始状况的准确度无法得到保障。随着CT无损检测技术的出现，结合深度学习模拟技术，给致密储层保压保形取心套筒选材提供了技术保障。随着油气勘探深入，常规油气可供勘探的领域越来越少，且越来越难以取得新的发现。因此，非常规油气勘探逐渐成为目前及未来重点勘探领域，而且取心难度也会逐渐加大。取心套筒应力应变强度是致密储层保压保形取心的根基，是油气井钻探工程中关键内容之一。

现有超声检测技术不能有效地预测取心套筒内微裂缝发育网络，只能给出定性结果，导致保压保形取心效果无法有效实施，在地表所检测的油气保存富集度无法达到地下的原始状态，导致油气勘探成功率、效率均低。

因此亟需开发一种致密储层保压保形取心套筒选材的新方法，可以准确地确定取心套筒受力变形、破裂状况及其保压、保形状态，明确地表示所检测的油气保存富集度与达到地下的原始状态的吻合度，为致密油气勘探与有利目标评价提供准确的地质信息，更好地指导致密油气深度勘探提高效率，降低风险。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种基于CT扫描的致密储层保压保形取心套筒选材选型方法，以建立本地区致密储层保压保形取心套筒选材选型准确评价技术与标准，提高致密油气富集保存有利区块的油气勘探的效率，降低油气勘探、钻探成本。

本发明所采用的技术方案是，一种基于CT扫描的致密储层保压保形取心套筒选材选型方法，包括以下步骤：

步骤一：确定保压保形取心套筒材料评价参数类型及承受压力范围要求；

步骤二：选择相应材料类型的套筒，对各类型取心套筒进行受力变形实验，然后利用CT扫描技术对受力变形的取心套筒进行扫描，获取各类套筒微裂缝网络发育状况，建立套筒裂缝发育的CT灰度模型；

步骤三，建立各类套筒变形后的裂缝网络三维模型，依据受力变形破裂实验数据以及裂缝网络三维模型，建立各类材料套筒应力应变与裂缝发育率关系拟合函数；

步骤四：应用多参数协同作用建模方法，模拟不同材料类型、不同厚度应力应变、裂缝不发育率之间的耦合关系，选择适用的保压保形取心套筒。

进一步地，所述步骤一具体为：以油气藏地质背景为依据，基于钻井地质和工程设计，获取致密储层岩石类型、埋藏深度、地层温度、地层压力、取心要求、实验分析要求、钻井方式与井型，依据上述各项参数大小，确定保压保形取心套筒材料评价参数类型及承受压力范围要求。

进一步地，所述步骤二中，CT灰度模型的套筒裂缝发育识别灰度的选择标准为：套筒裂缝发育灰度值需要识别出套筒裂缝三维网络及其变化。

进一步地，所述步骤二中，受力变形实验后获取各类型材料取心套筒受力变形后裂缝发育的门槛压力、破裂压力及其变化，以及不同材料套筒受力变形裂缝发育的门槛压力、破裂压力的比对及其差异性。