[发明专利]一种天然气井防砂完井筛管冲蚀损坏风险评价方法

说明书

本发明提供了一种天然气井防砂完井筛管冲蚀损坏风险评价方法，用于评价筛管的抗冲蚀性能以及在实际井下是否存在冲蚀损坏风险。该方法包括：S1获得目标筛管的冲蚀指数K_c；S2计算目标气井的气体最高冲蚀流速；S3计算目标筛管在目标井井底条件下的冲蚀损坏速度和冲蚀损坏时间；S4计算地层砂填满筛管外环空的生产时间；S5计算目标气井的筛管冲蚀风险指数并进行冲蚀风险等级评价。该评价方法简单易行，降低筛管冲蚀测试的复杂度，节约成本和工作量，为实际天然气井的冲蚀评价提供了一条便捷的途径，解决了井底筛管冲蚀损坏风险评价缺乏有效方法的问题，为防砂完井筛管提高抗冲蚀性能提供了基础和依据。

技术领域

本发明涉及一种天然气井防砂完井筛管冲蚀损坏风险评价方法，属于防砂完井井下设备安全评价领域。

背景技术

我国及世界上的常规石油与天然气储层中，70％以上是弱胶结疏松砂岩油气藏，在开采过程中地层出砂严重。所谓出砂，是指石油与天然气疏松砂岩储层以及天然气水合物储层在开采过程中，地层砂粒随地层流体产出到井筒或地面的现象。防砂是目前解决出砂问题的主要途径，其中机械筛管防砂是主要的防砂完井方式之一，筛管的稳定工作寿命对油气井防砂质量、防砂有效期以及油气井产量至关重要。防砂筛管在油气开采过程中的损坏形式主要包括筛管冲蚀损坏、腐蚀损坏、机械损坏、堵塞等，其中冲蚀损坏是防砂筛管损坏最常见的一种形式。

天然气井中，由于气体流速高，气体携砂等，造成了筛管的冲蚀损坏现象明显。导致筛管冲蚀磨损失效的主要因素有气井产量、生产过程中的气体含砂浓度、含砂粒度分布等。一旦防砂筛管失效将导致气井整体防砂作业的失败。对防砂筛管的冲蚀损坏风险进行评价是解决上述问题的关键，但目前国内外对筛管在井底工况条件下的冲蚀损坏评价开展的研究较少。目前在天然气开采现场，缺乏井下筛管冲蚀损坏的系统评价方法，包括筛管是否存在冲蚀现象，冲蚀损坏速度是多少，井底条件下是否会出现筛管冲蚀损坏的风险，冲蚀损坏需要多长时间，这一些列问题的不明确，造成目前的气井防砂完井筛管优选和设计缺乏直接依据，无法有效地降低筛管冲蚀损坏风险。

如，中国专利文献CN104897510A公开了一种评价防砂管冲蚀速率的方法及其专用装置，利用现场所用筛管加工成筛管片进行实验。通过对实验过程不同时段的产出砂做激光粒度分析来评价防砂管精度的变化，通过对实验前后筛管片质量的变化来评定筛管在特定储层条件和生产条件下的冲蚀速率，最终达到预测筛管的冲蚀速率及使用寿命的目的。该评价方法只能测试冲蚀速率，无法真实评价井底条件下是否会出现筛管冲蚀损坏的风险，冲蚀损坏需要多长时间，并且该实验装置只能对一些小型试件进行试验，无法直接对全尺寸防砂筛管进行冲蚀实验，无法真实有效反应实际井底条件下防砂完井筛管冲蚀损坏风险。

中国专利文献CN105928813A公开了一种油井防砂筛管冲蚀寿命预测方法，包括以下步骤：针对目标油井使用的防砂筛管，进行防砂筛管室内冲蚀实验，采集实验数据；绘制实验压力随实验时间变化曲线，从曲线上找出实验压力突然下降的实验时间，测量该实验时间点的筛管质量损失，确定防砂筛管发生冲蚀破坏的临界点；对实验数据拟合，确定适用于目标油井使用的防砂筛管的冲蚀寿命计算公式；以防砂筛管发生冲蚀破坏的临界点，对不同流体流速和液体含砂浓度条件下防砂筛管的冲蚀寿命进行计算，绘制防砂筛管冲蚀寿命预测图版；根据目标油井的油藏配产和完井防砂筛管长度，计算防砂筛管表面流速，由出砂模拟实验确定携砂液浓度，从防砂筛管冲蚀寿命预测图版中查得目标油井使用的防砂筛管的冲蚀寿命，但该预测方法预测冲蚀损坏寿命的方法，而非评价设备在实际境地条件下是否具备冲蚀损坏风险，该冲蚀实验是开放空间的冲蚀实验，预测不符合实际境地条件，导致预测不准确，并且需要进行大量的实验才能制作出图版。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种天然气井防砂完井筛管冲蚀损坏风险评价方法。