(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111509639.9 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 张锐　张家荣　刘书杰　黄熠　 马磊　孟文波　刘和兴　许发宾　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 赵妍 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) E21B 49/00(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于海上油气田开发生产的防砂时机 确定方法 (57)摘要 本发明涉及海 上油气田开发领域， 特别涉及 一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定 方法， 包括构建储层的岩石力学参数随地面含水 率的关系模 型， 其中所述岩石力学参数包括内聚 力和内摩擦角； 基于骨架出砂破坏模型， 计算获 得不同地面含 水率下的出砂临界生产压差， 当所 述出砂临界生产压差等于生产压差时， 储层开始 出砂， 此所对应的时刻为防砂时机， 所述骨架出 砂破坏模型考虑孔隙压力衰竭对地应力的影响 并基于Mogi ‑Coulomb破坏准则和所述岩石力学 参数构建； 本发 明提供的海上油气田开发生产的 防砂时机确定方法能够科学准确的确定最佳油 气田开发生产防砂时机 。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 114169204 A 2022.03.11 CN 114169204 A 1.一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特 征在于， 包括： 构建储层的岩石力学参数随地面含水率的关系模型， 其中所述岩石力学参数包括内聚 力和内摩擦角； 基于骨架出砂破坏模型， 计算获得不同地面含水率下的出砂临界生产压差， 当所述出 砂临界生产压差等于生产压差时， 储层开始出砂， 此所对应的时刻为防砂时机， 所述骨架出 砂破坏模型考虑孔隙压力衰竭对地应力的影响并基于Mogi ‑Coulomb破坏准则和所述岩石 力学参数构建。 2.如权利要求1所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 对储层段岩心进 行驱替实验， 分别测定不同地面含水率的声波速度， 建立岩石力学参数 与不同地 面含水率的关系曲线， 获得岩石力学参数随地 面含水率的关系模型。 3.如权利要求2所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 所述骨架出砂破坏模型建立过程包括： 考虑井壁最大主应力、 中间主应力和最小主应力 对岩石强度的影响， 定义F为井壁骨架岩石失稳指数， 则Mogi ‑Coulomb破坏准则的表达式 为： F＝a+bσm,2‑τotc， 其中， 式中： c为内聚力， φ为内摩擦角； 当井壁骨架岩石失稳指数F≤0时， 井壁骨架发生破坏， 地层出砂， 此时井底流压为临界 井底流压， 进 而获得出砂临界生产压 差。 4.如权利要求3所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 所述生产压差为各年的配产压差， 地面含水率为各年的含 水率， 利用骨架破坏出砂 模型 计算不同含水率的出砂临界生产压差， 不同生产年限的出砂临界生产压差， 获得以年为节 点的防砂确定时机 。 5.如权利要求4所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 各年的配产压差获得过程： 建立产量和所述生产压差 关系曲线， 将产量达到峰值时对应 的生产压差作为合理配产压差， 对比在所述配产压差下 的产量模拟计算值与实际值， 更新 生产动态资料， 调整产能方程， 最终确定各年的配产压 差。 6.如权利要求4所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 利用数值模拟方法拟合区块含水变化 规律， 动态预测各井所述各年的含水率。 7.如权利要求6所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 根据静态模型、 流动模 型以及生产动态资料建立油藏开 发地质模 型， 在生产井定产油量权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114169204 A 2的基础上， 分析油藏含水上升规律， 调整油藏的油水相渗曲线、 边底水能量、 油井分层采液 指数以及水井分层吸水指数， 获得 所述区块含水变化 规律。 8.如权利要求5或7所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征 在于， 生产动态资料包括含水率、 油水相对渗透率、 动液面高度、 采液指数以及生产液量。 9.如权利要求4所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 当某年的配产压 差大于该年的出砂临界生产压 差时， 则某年的上一 年为防砂时机 。 10.如权利要求3所述的一种用于海上油气田开发生产的防砂时机确定方法， 其特征在 于， 井壁最大主应力、 中间主应力和最小主应力获得过程为： 取井壁微元段， 经应力分析及 坐标转换， 获得井眼柱坐标系下井周围岩总应力为： 其中， 式中： Pw为井筒内压力， 量纲为MPa； α1为有效应力系数， 无量纲； φ1为地层孔隙度， 无量 纲； α 为井斜角， 量纲为度； β 为井斜方位角， 量纲为度； θ 为井周角， 量纲为度； 其中， 式中： σH、 σH1为压力衰竭前、 后最大水平主应力， 量纲为MPa； σh、 σh1为压力衰竭前、 后最权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114169204 A 3