【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气安全工程，更具体的说是涉及一种套管孔眼直径预测方法、系统、存储介质及处理终端。
技术介绍
1、石油和天然气在能源结构中的仍占据重要地位，而常规油气资源逐步减小已无法满足全球能源日益增长的需求，这使得非常规油气资源的开发变得尤为关键；面对致密油气、页岩油气等储层的低孔隙度、低渗透率等特性，体积压裂是目前非常规油气资源成功开发的重要手段，然而不可避免的造成射孔套管孔眼冲蚀损伤，一方面孔眼的冲蚀损伤会诱发套管变形损坏等问题，另一方面，孔眼的冲蚀扩径，严重影响暂堵效果，同时孔眼摩阻大幅下降，优势孔眼继续进液进砂，进一步增加了裂缝扩展的非均衡性。
2、目前，孔眼冲蚀研究方法主要以解析法和数值模拟方法居多；解析法多从孔眼摩阻、孔眼流量系数和孔眼直径之间的关系中进一步探究孔眼冲蚀规律，通过数值模拟方法也可以计算不同的压裂参数下的孔眼冲蚀速率，然而无论解析法还是数值模拟方法都存在一些理论假设，对于复杂条件下建立的孔眼冲蚀模型存在局限。
3、而物模实验方法对孔眼处液固两相流动状态还原度最高，且实验所用支撑剂等材料都尽量与现场保持一致，如此才能获取准确的孔眼冲蚀速率。
4、因此，如何基于实验方法建立孔眼冲蚀速率预测模型，真实且直观的反映孔眼冲蚀规律及冲蚀速率，以便于提升预测准确度，为现场压裂方案设计及套管强度的预测提供数据支撑，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种套管孔眼直径预测方法、系统、存储介质及处
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种套管孔眼直径预测方法，包括以下步骤：
4、s1.确定影响孔眼冲蚀的压裂参数及参数范围，压裂参数包括砂比、孔眼流速和支撑剂粒径；
5、s2.根据几何相似、运动相似和动力相似的相似原理进行实验设计，通过实验的孔眼冲蚀小尺寸流场还原现场压裂孔眼冲蚀大尺寸流场，确定现场和实验的几何比例尺、速度比例尺、携砂液粘度比例和支撑剂比例；
6、s3.设计过砂量和携砂液，基于压裂参数采用正交设计制订冲蚀方案，根据冲蚀实验前后的孔眼质量与实验时间基于失重法计算孔眼平均冲蚀速率；
7、s4.依据步骤s3的孔眼平均冲蚀速率实验结果，根据非线性拟合方法，建立包含砂比、孔眼流速和支撑剂粒径三个影响因素的平均冲蚀速率预测模型；
8、s5.分别进行过砂量和携砂液粘度对孔眼冲蚀速率影响实验，计算过砂量修正因数和携砂液粘度修正因数，进而修正平均冲蚀速率，得到修正后的孔眼冲蚀平均速率预测模型；
9、s6.根据步骤s5所得修正后的孔眼冲蚀平均速率预测模型，结合现场实际压裂时间，将孔眼质量损失换算成孔眼直径，得到包含砂比、孔眼流速、支撑剂粒径、过砂量、携砂液粘度和现场压裂时间共6个参数影响的孔眼直径预测模型。
10、优选的，步骤s2的具体内容包括：
11、s21.根据几何相似，得到长度比例尺：
12、
13、其中，d0为现场射孔孔眼初始平均直径，dm为实验设计的孔眼试样直径；
14、s22.根据运动相似，得到速度比例尺：
15、
16、其中，u0为现场射孔孔眼处流速，um为实验孔眼处流速；
17、s23.根据动力相似，在加砂压裂过程中，携砂液经套管流出孔眼的液固两相流动过程满足流体雷诺数相似和颗粒雷诺数相似，得到携砂液粘度比例以及支撑剂比例：
18、
19、其中，μ0为现场携砂液粘度，μm为实验携砂液粘度，ρ0为现场携砂液密度，ρm为实验携砂液密度；
20、
21、其中，s0为现场支撑剂粒径，sm为实验用支撑剂粒径。
22、优选的，步骤s3的具体内容包括：
23、s31.根据压裂参数砂比、孔眼流速和支撑剂粒径，制订3因素水平冲蚀方案，共n组，设计实验所用携砂液为清水，单次实验过砂量为hkg；
24、s32.实验前记录每一组实验的砂比ai、流速bi和支撑剂粒径ci，以及孔眼质量mi；
25、s33.实验后称重孔眼质量m′i，将实验前后孔眼质量差与实验时间的比值记为孔眼平均冲蚀速率：
26、
27、其中，为第i组平均冲蚀速率，表示单位时间内的冲蚀质量，mi为第i组实验前孔眼质量，m′i为第i组实验后孔眼质量，ti为第i组实验时间。
28、优选的，对于步骤s4：
29、步骤s3的孔眼平均冲蚀速率实验结果为n组数据其中i＝1，2...n；
30、建立的平均冲蚀速率预测模型为a、b、c分别为实验参数砂比、流速和支撑剂粒径。
31、优选的，对于步骤s5，进行过砂量对孔眼冲蚀速率影响实验的具体内容为：
32、只改变过砂量dkg，携砂液以清水替代，过砂量共mkg，h≤d≤m，h为设计的单次实验过砂量，每过砂pkg将孔眼取下进行一次称重，共取下次，得到个平均冲蚀速率值，根据非线性拟合得到过砂量与平均冲蚀速率之间的关系vα＝g(d)，计算得到过砂量修正因数：
33、
34、其中，a、b、c分别为现场参数砂比的平均值、孔眼流速的平均值、支撑剂粒径的平均值，λd为几何比例尺，λv为速度比例尺；
35、进行携砂液粘度对孔眼冲蚀速率影响实验的具体内容为：
36、只改变携砂液粘度e，砂比、孔眼流速、支撑剂分别为现场参数的平均值，单次实验过砂量为hkg，在携砂液粘度的规定范围内选取3个或3个以上的粘度值进行实验，其中需要1组携砂液粘度e为1mpa·s的实验，计算平均冲蚀速率；每组实验结果计算得到平均冲蚀速率，再根据非线性拟合得到携砂液粘度与平均冲蚀速率之间的关系vβ＝l(e)，计算携砂液粘度修正因数：
37、
38、其中，e0为携砂液粘度为1mpa·s的实验计算的平均冲蚀速率；
39、修正后的孔眼冲蚀平均速率预测模型为：
40、
41、优选的，步骤s6中将孔眼质量损失换算成孔眼直径的方法为：
42、
43、其中，为预测的孔眼直径，d0为现场射孔孔眼初始平均直径，λ为扩径系数；
44、
45、其中，ρ为孔眼试样密度，δ为孔眼试样厚度，r0为孔眼试样初始孔径，t为现场压裂时间，v′为修正后的孔眼平均冲蚀速率；
46、孔眼直径预测模型为其中，a、b、c、d、e、t分别为实验条件下的砂比、孔眼流速、支撑剂粒径、过砂量、携砂液粘度、现场压裂时间；
47、将孔眼直径预测模型所包含因素用现场条件下的砂比、孔眼流速、支撑剂粒径、携砂液粘度进行表示：
48、
49、其中，a、b、c分别为现场参数砂比的平均值、孔眼流速的平均值、支撑剂粒径的平均值，λd为几何比例尺，λv为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤S2的具体内容包括：
3.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤S3的具体内容包括：
4.根据权利要求3所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，对于步骤S4：
5.根据权利要求4所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，对于步骤S5，进行过砂量对孔眼冲蚀速率影响实验的具体内容为：
6.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤S6中将孔眼质量损失换算成孔眼直径的方法为：
7.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，还包括：S7.根据孔眼直径预测模型的6个参数中的任意2个压裂参数影响下的等效孔径预测值获得三维曲面云图，三维曲面云图在2个压裂参数坐标轴所在平面的投影获得等高线云图，建立孔眼等效孔径判断图版，从图版中判断出在压裂参数影响下的孔眼直径。
8.一种套管孔眼直径预测系统，其特征在于，基于权利要求1-7任一
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述的一种套管孔眼直径预测方法。
10.一种处理终端，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的一种套管孔眼直径预测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤s2的具体内容包括：
3.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤s3的具体内容包括：
4.根据权利要求3所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，对于步骤s4：
5.根据权利要求4所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，对于步骤s5，进行过砂量对孔眼冲蚀速率影响实验的具体内容为：
6.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，步骤s6中将孔眼质量损失换算成孔眼直径的方法为：
7.根据权利要求1所述的一种套管孔眼直径预测方法，其特征在于，还包括：s7.根据孔眼直径预测模型的6个参数中的任意2个压裂参数影响下的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，王熙，明坤基，柯睿康，郑春焰，余成秀，张瀚文，田刚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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