本发明专利技术公开了一种不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法，以射孔器侵彻钢靶仿真模型参数灵敏度分析结果与实验数据为依据，对射孔器侵彻钢靶仿真模型进行参数修正，对修正后的射孔器侵彻钢靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，根据网格尺寸灵敏度分析结果与修正后的参数建立射孔完井仿真模型，对不同地层情况射孔完井进行仿真分析，然后对射孔完井仿真模型进行参数灵敏度分析，建立射孔工艺优化与射孔器优选的代理模型，根据射孔完井仿真模型灵敏度分析结果与优化结果指定目标地层射孔工艺与射孔器型号。本发明专利技术为不同地层条件下射孔工艺优化与射孔器优选提供了理论依据及优化手段，提高了检测效率，降低了成本。降低了成本。降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法
[0001]本专利技术涉及一种不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法，属于油气藏开采领域。
技术介绍
[0002]射孔器是油气藏开采工程中的关键装备之一。射孔器就是一种用来打通套管、水泥和地层，使地层中的油气藏可以流入井内的装置，而射孔器使用的工艺技术就是射孔工艺。在油气藏开采中经常会出现射孔完井后油气井实际产能相较于理论计算产能要低不少，由于实际井下地层环境的复杂，导致射孔完井后的实际情况一般比理论估计要差，进而造成实际产能比较低，因此对射孔器在地层条件下射孔性能进行提前分析，可以为射孔器优选与射孔工艺优化提供依据。
[0003]一般射孔器性能检测采用地面打靶或仿真模拟方式，地面打靶主要是通过射孔器侵彻水泥靶、砂岩靶和钢靶等来检测，这种方式耗费时间，成本高昂；仿真模拟通过建立射孔完井有限元模型，通过有限元法计算检测射孔器的性能，这种方法易操作，但由于各种误差，仿真结果与实际结果差异较大。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法。本专利技术为不同地层条件下射孔工艺优化与射孔器优选提供了理论依据及优化手段，提高了检测效率，降低了成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法，其特征在于：以射孔器侵彻钢靶仿真模型参数灵敏度分析结果与实验数据为依据，对射孔器侵彻钢靶仿真模型进行参数修正，对修正后的射孔器侵彻钢靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，根据网格尺寸灵敏度分析结果与修正后的参数建立射孔完井仿真模型，对不同地层情况射孔完井进行仿真分析，然后对射孔完井仿真模型进行参数灵敏度分析，建立射孔工艺优化与射孔器优选的代理模型，并进行射孔工艺与射孔器型号优化，根据射孔完井仿真模型灵敏度分析结果与优化结果指定目标地层射孔工艺与射孔器型号。
[0006]所述方法具体包括如下步骤：步骤一：根据射孔器实际参数，建立不同型号射孔器侵彻钢靶仿真模型，并进行仿真分析；步骤二：对每种型号射孔器进行多组地面侵彻钢靶实验，记录实验数据；步骤三：对侵彻钢靶仿真模型参数进行灵敏度分析，获得侵彻钢靶仿真模型所有参数灵敏度，根据步骤二记录的实验数据以及灵敏度分析结果，对不同灵敏度大小参数进行参数修正；步骤四：建立不同网格尺寸的多组射孔器侵彻钢靶仿真模型，然后对侵彻钢靶仿
真模型进行网格尺寸灵敏度分析，得到侵彻钢靶仿真模型最优网格尺寸；步骤五：目标储层地层岩石采样，并切割为方形样块，检测岩样的材料参数；步骤六：根据步骤五检测的岩样材料参数与步骤四修正后的侵彻钢靶仿真模型建立射孔器侵彻砂岩靶仿真模型，并进行仿真；步骤七：选取与步骤五中目标储层岩样参数一致的砂岩，制作砂岩靶，对每种型号射孔器进行地面侵彻砂岩靶试验，记录试验数据；步骤八：对射孔器侵彻砂岩靶仿真模型参数进行灵敏度分析，获得侵彻砂岩靶仿真模型所有参数灵敏度，根据步骤七射孔器地面侵彻砂岩靶实验数据与灵敏度分析结果，对不同灵敏度大小的参数进行不同程度修正；步骤九：建立多组射孔器侵彻砂岩靶仿真模型，对每组孔器侵彻砂岩靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，得到孔器侵彻砂岩靶仿真模型的砂岩靶最优网格尺寸；步骤十：根据步骤八修正后的孔器侵彻砂岩靶仿真模型参数与步骤九得到的最优网格尺寸，建立不同地层条件与不同射孔器型号的射孔器侵彻砂岩靶仿真模型下的射孔完井仿真模型；步骤十一：以射孔完井后系统流量与射孔完井成本为目标函数，对射孔完井仿真模型进行参数灵敏度分析，获得射孔完井仿真模型所有参数灵敏度；步骤十二：以射孔完井后系统流量与射孔完井成本为目标函数，建立不同地层条件下射孔工艺优化与射孔器优选的代理模型，然后进行射孔工艺与射孔器型号优化；步骤十三：根据步骤十二优化结果与步骤十一灵敏度分析结果确定射孔器与射孔参数的最优解，然后根据最优解制定目标地层情况下的射孔工艺与射孔器型号；步骤十四：采集使用步骤十三制定射孔工艺与射孔器型号的实际井射孔完井后生产数据，根据生产数据与步骤十一灵敏度分析结果，对射孔完井模型参数进行迭代修正。
[0007]所述步骤一中射孔器实际参数包括：射孔器外壳材料的参数、射孔器内装药的参数和射孔器药型罩材料的参数。
[0008]所述步骤二中，对每种型号射孔器采用标准炸高与间隙进行多组地面侵彻钢靶实验，记录的实验数据包括侵彻孔径、钢靶穿深、侵彻后钢靶变形量以及侵彻后的钢靶形态。
[0009]所述步骤三中，采用Sobol灵敏度分析方法对侵彻钢靶仿真模型参数进行灵敏度分析；将侵彻钢靶仿真模型修正后的仿真结果与实验结果对比，如果二者误差大于5%，则继续进行参数修正，直至二者误差小于5%。
[0010]所述步骤四中，建立不同网格尺寸的20组射孔器侵彻钢靶仿真模型，第一组网格尺寸0.1mm*0.1mm，后续组的网格尺寸比前一组增加0.1mm，其它参数与步骤三修正后的射孔器侵彻钢靶仿真模型参数一致。
[0011]所述步骤五中，将采样的目标储层地层岩石切割为50mm方形样块，检测岩样不受限抗压强度、不受限抗拉强度、密度、弹性模量、泊松比、损伤参数。
[0012]所述步骤七中，选取与步骤五中目标储层岩样参数一致的砂岩，并制作直径1000mm，长度大于6倍钢靶穿深的砂岩靶，对每种型号射孔器采用标准炸高与间隙进行5组地面侵彻砂岩靶试验，记录侵彻孔径、砂岩靶穿深，侵彻后砂岩形态数据。
[0013]所述步骤八中，采用Sobol灵敏度分析方法对射孔器侵彻砂岩靶仿真模型参数进行灵敏度分析；将模型修正后的仿真结果数据与孔器地面侵彻砂岩靶实验数据对比，如果
二者误差大于5%，则继续进行参数修正，直至二者误差小于5%。
[0014]所述步骤九中，建立50组孔器侵彻砂岩靶仿真模型，仿真参数与步骤八修正后参数一致，模型网格尺寸与步骤四得到的最优网格尺寸一致，第一组模型中，砂岩网格尺寸0.1mm，后续组的砂岩靶网格尺寸在比前一组增加0.1mm，对孔器侵彻砂岩靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，得到孔器侵彻砂岩靶仿真模型的砂岩靶最优网格尺寸。
[0015]采用本专利技术的优点在于：本专利技术为不同地层条件下射孔工艺优化与射孔器优选提供了理论依据及优化方法，具有重要的实际应用价值。模型及方法能够适应不同地层情况油气藏，能够有效地指导油气藏射孔完井施工方案的设计与优化。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中的射孔器侵彻钢靶仿真模型图；图2为本专利技术中的射孔器侵彻砂岩靶仿真模型图；图3为本专利技术中的射孔完井仿真模型图。
具体实施方式
[0017]实施例1本专利技术提出了以仿真模型参数灵敏度分析结果与实验数据为依据，对仿真模型进行参数修正，对模型进行网格尺寸灵敏度分析，根据网格尺寸灵敏度分析结果与修正后的参数建立射孔完井仿真模型，建立射孔工艺优化与射孔器优选代理模型，采用遗传算法进行优化，根据射孔完井模型灵敏度分析结果与优化结果指定目标地层射孔工艺与射孔器型号，解决了单一仿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法，其特征在于：以射孔器侵彻钢靶仿真模型参数灵敏度分析结果与实验数据为依据，对射孔器侵彻钢靶仿真模型进行参数修正，对修正后的射孔器侵彻钢靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，根据网格尺寸灵敏度分析结果与修正后的参数建立射孔完井仿真模型，对不同地层情况射孔完井进行仿真分析，然后对射孔完井仿真模型进行参数灵敏度分析，建立射孔工艺优化与射孔器优选的代理模型，并进行射孔工艺与射孔器型号优化，根据射孔完井仿真模型灵敏度分析结果与优化结果指定目标地层射孔工艺与射孔器型号。2.根据权利要求1所述的不同地层条件下射孔器优选及射孔工艺优化方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：步骤一：根据射孔器实际参数，建立不同型号射孔器侵彻钢靶仿真模型，并进行仿真分析；步骤二：对每种型号射孔器进行多组地面侵彻钢靶实验，记录实验数据；步骤三：对侵彻钢靶仿真模型参数进行灵敏度分析，获得侵彻钢靶仿真模型所有参数灵敏度，根据步骤二记录的实验数据以及灵敏度分析结果，对不同灵敏度大小参数进行参数修正；步骤四：建立不同网格尺寸的多组射孔器侵彻钢靶仿真模型，然后对侵彻钢靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，得到侵彻钢靶仿真模型最优网格尺寸；步骤五：目标储层地层岩石采样，并切割为方形样块，检测岩样的材料参数；步骤六：根据步骤五检测的岩样材料参数与步骤四修正后的侵彻钢靶仿真模型建立射孔器侵彻砂岩靶仿真模型，并进行仿真；步骤七：选取与步骤五中目标储层岩样参数一致的砂岩，制作砂岩靶，对每种型号射孔器进行地面侵彻砂岩靶试验，记录试验数据；步骤八：对射孔器侵彻砂岩靶仿真模型参数进行灵敏度分析，获得侵彻砂岩靶仿真模型所有参数灵敏度，根据步骤七射孔器地面侵彻砂岩靶实验数据与灵敏度分析结果，对不同灵敏度大小的参数进行不同程度修正；步骤九：建立多组射孔器侵彻砂岩靶仿真模型，对每组孔器侵彻砂岩靶仿真模型进行网格尺寸灵敏度分析，得到孔器侵彻砂岩靶仿真模型的砂岩靶最优网格尺寸；步骤十：根据步骤八修正后的孔器侵彻砂岩靶仿真模型参数与步骤九得到的最优网格尺寸，建立不同地层条件与不同射孔器型号的射孔器侵彻砂岩靶仿真模型下的射孔完井仿真模型；步骤十一：以射孔完井后系统流量与射孔完井成本为目标函数，对射孔完井仿真模型进行参数灵敏度分析，获得射孔完井仿真模型所有参数灵敏度；步骤十二：以射孔完井后系统流量与射孔完井成本为目标函数，建立不同地层条件下射孔工艺优化与射孔器优选的代理模型，然后进行射孔工艺与射孔器型号优化；步骤十三：根据步骤十二优化结果与步骤十一灵敏度分析结果确定射孔器与射孔参数的最优解，然后根据最优解制定目标地层情况下的射孔工艺与射孔器型号；步骤十四：采集使用步骤十三制定射孔工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱舰桥，官建宇，阮林峰，邓颖，张庆霖，
申请(专利权)人：川南航天能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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