一种水平井孔眼暂堵参数优化方法

1.本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种水平井孔眼暂堵参数优化方法。


背景技术：

2.随着常规油气藏的不断开发，我国油气资源勘探开发逐渐向非常规油气藏转移。而非常规油气储层具有储层致密、孔渗性极低、渗流距离短的特点，常采用水平井分段压裂技术进行开采。压裂过程中裂缝间应力互相干扰使得多簇裂缝间扩展不均衡，储层改造效果不明显。而井筒暂堵能够解决裂缝扩展不均衡的问题，成为目前开采非常规油气藏常用的技术。但是由于孔眼与裂缝的接触关系具有一定的随机性，井筒暂堵规律研究不够深入，现场实施暂堵压裂存在一定的盲目性，使得井筒暂堵效率不高，因此有必要提出一种优化孔眼暂堵参数的方法。
3.目前，国内外研究学者对井筒暂堵参数优化的研究，主要是通过数值模拟方法研究影响孔眼坐封的因素从而对于井筒暂堵参数进行优化。在研究过程中，许多研究都认为暂堵球一旦碰击孔眼便会在孔眼处坐封，忽略了暂堵球碰击孔眼后从孔眼脱落从而坐封失败的影响，使得孔眼坐封研究结果与现场施工参数存在差异，对于现场暂堵压裂施工指导作用有限。此外对于暂堵参数的优化研究过于分散，缺乏一种系统化的优化暂堵参数方法。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明旨在提供一种水平井孔眼暂堵参数优化方法。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种水平井孔眼暂堵参数优化方法，包括以下步骤：
7.s1：建立目标区块的水平井射孔物理模型；
8.s2：根据目标区块使用的暂堵球直径和暂堵球密度设计正交试验方案一，根据所述正交试验方案一利用离散元软件建立暂堵球模型；
9.s3：将所述水平井射孔物理模型和所述暂堵球模型进行耦合，并开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案一中各方案的模拟结果一；
10.s4：根据所述模拟结果一，以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，获得优选暂堵球直径；
11.s5：以所述优选暂堵球直径为前提，根据目标区块使用的施工参数设计正交试验方案二；所述施工参数包括暂堵球密度、井筒排量和孔眼流量系数；
12.s6：根据所述正交试验方案二开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案二中各方案的模拟结果二；
13.s7：根据所述模拟结果二，绘制暂堵球坐封图版，并以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选，获得优选暂堵球密度、优选井筒排量和优选孔眼流量系数。
14.作为优选，步骤s1中，根据目标区块的现场施工数据建立所述水平井射孔物理模型，所述现场施工数据包括井筒参数和孔眼参数；所述井筒参数包括井筒内径、井筒外径和
井筒长度，所述孔眼参数包括孔眼直径、射孔密度和孔眼相位角。
15.作为优选，所述水平井射孔物理模型的底部为封闭状态或未封闭状态。
16.作为优选，步骤s3和步骤s6中，开展固液两相流模拟计算时，暂堵球与井筒壁面碰撞的反弹动量通过下式进行计算：
17.m
p
(v
n-v
n0
)＝-j
n (1)
18.m
p
(v
t-v
t0
)＝-j
t (2)
19.i
p
(ω
n-ω
n0
)＝m
n (3)
20.i
p
(ω
t-ω
t0
)＝m
t
＝-r*j
t (4)
21.式中：m
p
为暂堵球质量，kg；v为暂堵球的线速度，m/s；j为动量，kg
·
m/s；i
p
为转动惯量，kg
·
m2；ω为暂堵球的角速度，rad/s；m为相对于质心的力矩，n
·
m；r为暂堵球直径，m；上标0表示与壁面碰撞前的暂堵球线速度与角速度；下标n和t分别表示变量的法向和切向分量；
22.暂堵球碰撞前后状态用恢复系数表示，所述恢复系数通过下式进行计算：
[0023][0024]
式中：en为恢复系数，无量纲；
[0025]
暂堵球与流体之间的动量交换通过下式进行计算：
[0026][0027]
式中：f为连续相到离散相的动量传递量，(kg
·
m)/s；μ为流体的黏度，(n
·
s)/m2；cd为阻力系数，无量纲；re为相对雷诺数，无量纲；ρ
p
为暂堵球密度，kg/m3；d
p
为暂堵球直径，m；u
p
和u分别为暂堵球的速度和流体速度，m/s；f
其他
代表单位质量其他作用力，n/kg；q
p
为暂堵球的质量流量，kg/s；δt为时间步长，s；
[0028]
离散项到连续相的质量交换通过下式进行计算：
[0029][0030]
式中：n为离散相到连续相的质量传递量，kg/s2；δm
p
为暂堵球的质量流量改变量，kg/s；m
p,0
为暂堵球的初始质量，kg；q
p,0
为暂堵球注入的初始质量流量，kg/s。
[0031]
作为优选，步骤s5中，所述孔眼流量系数通过下式进行计算：
[0032][0033]
式中：fr为孔眼流量系数，无量纲；qi为第i个射孔的流量，m3/min；q
inlet
为井筒泵注排量，m3/min。
[0034]
作为优选，步骤s7中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：
[0035][0036]
式中：p为孔眼坐封效率，无量纲；n
perf
为单因素条件下暂堵球成功坐封孔眼的次
数，次；n
total
为模拟总次数，次。
[0037]
作为优选，步骤s7中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：
[0038][0039]
式中：erf为误差函数范围；k
1-k4均为相关系数，无量纲；q为排量，m3/min；γ为下不完全函数；n
ball
(t)为暂堵球坐封孔眼数，个；n
perf,total
为总孔眼数，个；γ为上不完全函数。
[0040]
作为优选，所述相关系数k
1-k4取值如下所示：
[0041]
当暂堵球采用低密度暂堵球时，k1＝0.114，k2＝0.552，k3＝2.37，k4＝0.26；
[0042]
当暂堵球采用中密度暂堵球时，k1＝0.1027，k2＝0.579，k3＝1.95，k4＝0.398；
[0043]
当暂堵球采用高密度暂堵球时，k1＝0.0913，k2＝0.596，k3＝1.47，k4＝0.533。
[0044]
本发明的有益效果是：
[0045]
本发明考虑了暂堵球在运移过程中碰击孔眼后从孔眼脱落的影响，进一步提升了模拟的精度，有利于施工参数更精确的分析；形成了暂堵球坐封图版，能够直观分析暂堵球坐封的条件；提出了系统的暂堵参数优化方法，采用了双原则分步式优化方法，能够对暂堵球参数，泵注参数进行针对性优化；本发明能够为裂缝扩展模拟提供必要的参数，利于后续扩展研究。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]
图1为本发明水平井孔眼暂堵参数优化方法的流程示意图；
[0048]
图2为一个具体实施例水平井射孔物理模型的结构示意图；
[0049]
图3为一个具体实施例低密度暂堵球的坐封图版示意图；
[0050]
图4为一个具体实施例中密度暂堵球的坐封图版示意图；
[0051]
图5为一个具体实施例高密度暂堵球的坐封图版示意图；
[0052]
图6为一个具体实施例混合密度暂堵球的坐封图版示意图；
[0053]
图7为一个具体实施例井筒泵注排量与坐封效率关系图；
[0054]
图8为一个具体实施例孔眼流量系数与坐封效率关系图；
[0055]
图9为一个具体实施例暂堵球密度与坐封效率关系图；
[0056]
图10为一个具体实施例微地震监测裂缝扩展形态示意图。
具体实施方式
[0057]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本
申请使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0058]
如图1所示，本发明提供一种水平井孔眼暂堵参数优化方法，包括以下步骤：
[0059]
s1：建立目标区块的水平井射孔物理模型。
[0060]
在一个具体的实施例中，根据目标区块的现场施工数据建立所述水平井射孔物理模型，所述现场施工数据包括井筒参数和孔眼参数；所述井筒参数包括井筒内径、井筒外径和井筒长度，所述孔眼参数包括孔眼直径、射孔密度和孔眼相位角。
[0061]
为了便于能够模拟暂堵球在不同射孔簇的运移情况，可选地，所述水平井射孔物理模型的底部为封闭状态或未封闭状态。在本实施例中，当所述水平井射孔物理模型的底部为封闭状态时，可以模拟水平井最后一段射孔簇的孔眼暂堵情况；因为越靠近水平井底部，排量越小，因此，当所述水平井射孔物理模型的底部为未封闭状态时，可以通过改变排量来模拟不同射孔段处的暂堵球运移暂堵情况。
[0062]
s2：根据目标区块使用的暂堵球直径和暂堵球密度设计正交试验方案一，根据所述正交试验方案一利用离散元软件建立暂堵球模型。
[0063]
s3：将所述水平井射孔物理模型和所述暂堵球模型进行耦合，并开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案一中各方案的模拟结果一。
[0064]
在一个具体的实施例中，开展固液两相流模拟计算时，暂堵球与井筒壁面碰撞的反弹动量通过下式进行计算：
[0065]mp
(v
n-v
n0
)＝-j
n (1)
[0066]mp
(v
t-v
t0
)＝-j
t (2)
[0067]ip
(ω
n-ω
n0
)＝m
n (3)
[0068]ip
(ω
t-ω
t0
)＝m
t
＝-r*j
t (4)
[0069]
式中：m
p
为暂堵球质量，kg；v为暂堵球的线速度，m/s；j为动量，kg
·
m/s；i
p
为转动惯量，kg
·
m2；ω为暂堵球的角速度，rad/s；m为相对于质心的力矩，n
·
m；r为暂堵球直径，m；上标0表示与壁面碰撞前的暂堵球线速度与角速度；下标n和t分别表示变量的法向和切向分量；
[0070]
暂堵球碰撞前后状态用恢复系数表示，所述恢复系数通过下式进行计算：
[0071][0072]
式中：en为恢复系数，无量纲；
[0073]
暂堵球与流体之间的动量交换通过下式进行计算：
[0074][0075]
式中：f为连续相到离散相的动量传递量，(kg
·
m)/s；μ为流体的黏度，(n
·
s)/m2；cd为阻力系数，无量纲；re为相对雷诺数，无量纲；ρ
p
为暂堵球密度，kg/m3；d
p
为暂堵球直径，m；u
p
和u分别为暂堵球的速度和流体速度，m/s；f
其他
代表单位质量其他作用力，n/kg；q
p
为暂堵球的质量流量，kg/s；δt为时间步长，s；
[0076]
离散项到连续相的质量交换通过下式进行计算：
[0077][0078]
式中：n为离散相到连续相的质量传递量，kg/s2；δm
p
为暂堵球的质量流量改变量，kg/s；m
p,0
为暂堵球的初始质量，kg；q
p,0
为暂堵球注入的初始质量流量，kg/s。
[0079]
在上述实施例进行固液两相流模拟计算时，考虑了暂堵球颗粒抨击井筒壁面后反弹的情况，为后续暂堵球坐封孔眼数最多原则提供支持，使得后续步骤s4以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，考虑了暂堵球在运移过程中碰击孔眼之后从孔眼脱离导致坐封失败的因素，从而提升模拟准确度。
[0080]
s4：根据所述模拟结果一，以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，获得优选暂堵球直径。
[0081]
s5：以所述优选暂堵球直径为前提，根据目标区块使用的施工参数设计正交试验方案二；所述施工参数包括暂堵球密度、井筒排量和孔眼流量系数。
[0082]
本发明通过引入孔眼流量系数的概念，能够研究泵注流量分配对于暂堵球坐封孔眼的影响。在一个具体的实施例中，所述孔眼流量系数通过下式进行计算：
[0083][0084]
式中：fr为孔眼流量系数，无量纲；qi为第i个射孔的流量，m3/min；q
inlet
为井筒泵注排量，m3/min。
[0085]
s6：根据所述正交试验方案二开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案二中各方案的模拟结果二。
[0086]
在一个具体的实施例中，本步骤开展固液两相流模拟计算时，其相关计算公式与步骤s3开展固液两相流模拟计算时的相关计算公式一致。
[0087]
s7：根据所述模拟结果二，绘制暂堵球坐封图版，并以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选，获得优选暂堵球密度、优选井筒排量和优选孔眼流量系数。
[0088]
在上述实施例中，本发明通过绘制暂堵球坐封图版，能够直观展示对于暂堵球坐封孔眼的条件，然后依据孔眼坐封效率对暂堵压裂工程参数进行优化。
[0089]
在一个具体的实施例中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：
[0090][0091]
式中：p为孔眼坐封效率，无量纲；n
perf
为单因素条件下暂堵球成功坐封孔眼的次数，次；n
total
为模拟总次数，次。
[0092]
在另一个具体的实施例中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：
[0093][0094]
式中：erf为误差函数范围；k
1-k4均为相关系数，无量纲；q为排量，m3/min；γ为下
不完全函数；n
ball
(t)为暂堵球坐封孔眼数，个；n
perf,total
为总孔眼数，个；γ为上不完全函数。
[0095]
需要说明的是，所述相关系数k
1-k4的取值一般由实验确定。可选地，所述相关系数k
1-k4取值如表1所示：
[0096]
表1孔眼坐封效率计算公式系数取值
[0097]
暂堵球类型井型k1k2k3k4低密度暂堵球水平井/斜井0.1140.5522.370.26中密度暂堵球水平井/斜井0.10270.5791.950.398高密度暂堵球水平井/斜井0.09130.5961.470.533
[0098]
需要说明的是，公式(9)和公式(10)均可计算获得孔眼坐封效率，但本发明通过公式(9)能够更简便的获得该参数，计算量显著减少。
[0099]
在一个具体的实施例中，以威远气田一口水平井为例，因其需要对储层进行暂堵压裂改造，因此，采用本发明对其进行孔眼暂堵参数优化，具体包括以下步骤：
[0100]
(1)根据目标工区现场施工参数建立水平井射孔物理模型，结果如图2所示，所述现场施工参数如表2所示：
[0101]
表2现场施工参数
[0102][0103]
(2)根据实际工况设计如表3所示的不同暂堵球直径与暂堵球密度的正交试验方案一，并利用固体颗粒(暂堵球)模拟软件edem建立暂堵球模型；
[0104]
表3正交试验方案一
[0105]
水平暂堵球密度孔眼直径与暂堵球直径比值1低密度暂堵球(ρ＝900kg/m3)0.852中密度暂堵球(ρ＝1050kg/m3)0.973高密度暂堵球(ρ＝1200kg/m3)1
[0106]
(3)将步骤(1)的水平井射孔物理模型和步骤(2)的暂堵球模型进行耦合，并在流体模拟软件ansys fluent中开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案一中各方案的暂堵球坐封孔眼数量，结果如表4所示：
[0107]
表4正交试验方案一的暂堵球坐封孔眼数量结果
[0108][0109]
(4)根据表4的模拟结果，以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，获得本实施例的优选暂堵球直径为孔眼直径约为暂堵球直径的0.97倍时对应的暂堵球直径；
[0110]
(5)在满足孔眼直径为暂堵球直径的0.97倍的条件下，分别针对低、中、高以及混合密度暂堵球设计如表5所示的井筒排量与孔眼流量系数的正交试验方案二：
[0111]
表5正交试验方案二
[0112]
水平1234567891011井筒排量(m3/min)12468101214161820孔眼流量系数00.10.20.30.40.50.60.70.80.91
[0113]
表5中，所述孔眼流量系数的定义如公式(8)所示，引入该概念，能够研究泵注流量分配对于暂堵球坐封孔眼的影响。
[0114]
(6)根据表5的正交实验方案二，开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案二中各方案的模拟结果二；
[0115]
(7)根据所述模拟结果二，绘制暂堵球坐封图版，结果如图3-5所示。从图3-6可以直观得到暂堵球对孔眼进行坐封的条件，总结如表6所示：
[0116]
表6暂堵球对孔眼进行坐封的条件
[0117][0118][0119]
(8)根据表6的结果，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选，在本实施例中，所述孔眼坐封效率采用公式(9)进行计算；
[0120]
其中，单因素条件下暂堵球孔眼坐封效率分别如图7-9所示。从图7-8可以看出，各
种暂堵球类型条件下，筛选获得的优选井筒排量和优选孔眼流量系数如表7所示：
[0121]
表7优选施工参数
[0122]
暂堵球类型优选井筒排量范围(p≥50％)优选孔眼流量系数范围(p≥50％)低密度暂堵球1-50.7-1中密度暂堵球6-70.8-1高密度暂堵球4-50.8-1混合密度暂堵球1-80.7-1
[0123]
从图9可以看出，混合密度暂堵球坐封效率最高，低密度、中密度暂堵球坐封效率次之，高密度暂堵球坐封效率最低，因此选择混合密度暂堵球的密度作为优选暂堵球密度。在本实施例中，所述混合密度暂堵球是指低密度暂堵球、中密度暂堵球、高密度暂堵球以4:3:3的比例进行混合获得的暂堵球。
[0124]
(9)根据步骤(4)和步骤(8)获得的优选暂堵球直径、优选井筒排量、优选孔眼流量系数和优选暂堵球密度指导该井进行暂堵压裂，并对该井的邻井采用优化前的参数进行暂堵压裂，两者的施工参数对比如表8所示：
[0125]
表8优化前后施工参数对比
[0126]
名称暂堵球类型暂堵球直径井筒排量孔眼流量系数邻井施工参数高密度暂堵球12mm9m3/min—参数优化结果混合密度暂堵球10mm7m3/min0.7-1
[0127]
根据两井的暂堵压裂施工效果可知，本发明优选后的施工参数施工取得了良好的效果，暂堵后泵压提升了3.9mp，较邻井提高了5倍，单井产量达到了34.77
×
104m3/d，较邻井提升了2倍。该井的微地震检测结果如图10所示，从图10可以看出，本实施例优选的参数施工后裂缝得到了均衡扩展，储层改造效果明显。
[0128]
综上所述，本发明考虑了暂堵球碰击孔眼后从孔眼处脱落的现象，进行数值模拟时相应的能够提升模拟精度；且本发明首先以坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选；在此基础上依据孔眼坐封效率最高为原则对暂堵球密度、泵注排量以及孔眼流量系数等施工参数进行优化，优化方法更具体更系统、针对性更强。与现有技术相比，本发明具有显著的进步。
[0129]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：建立目标区块的水平井射孔物理模型；s2：根据目标区块使用的暂堵球直径和暂堵球密度设计正交试验方案一，根据所述正交试验方案一利用离散元软件建立暂堵球模型；s3：将所述水平井射孔物理模型和所述暂堵球模型进行耦合，并开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案一中各方案的模拟结果一；s4：根据所述模拟结果一，以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，获得优选暂堵球直径；s5：以所述优选暂堵球直径为前提，根据目标区块使用的施工参数设计正交试验方案二；所述施工参数包括暂堵球密度、井筒排量和孔眼流量系数；s6：根据所述正交试验方案二开展固液两相流模拟计算，获得所述正交试验方案二中各方案的模拟结果二；s7：根据所述模拟结果二，绘制暂堵球坐封图版，并以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选，获得优选暂堵球密度、优选井筒排量和优选孔眼流量系数。2.根据权利要求1所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，步骤s1中，根据目标区块的现场施工数据建立所述水平井射孔物理模型，所述现场施工数据包括井筒参数和孔眼参数；所述井筒参数包括井筒内径、井筒外径和井筒长度，所述孔眼参数包括孔眼直径、射孔密度和孔眼相位角。3.根据权利要求2所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，所述水平井射孔物理模型的底部为封闭状态或未封闭状态。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，步骤s3和步骤s6中，开展固液两相流模拟计算时，暂堵球与井筒壁面碰撞的反弹动量通过下式进行计算：m
p
(v
n-v
n0
)＝-j
n (1)m
p
(v
t-v
t0
)＝-j
t (2)i
p
(ω
n-ω
n0
)＝m
n (3)i
p
(ω
t-ω
t0
)＝m
t
＝-r*j
t (4)式中：m
p
为暂堵球质量，kg；v为暂堵球的线速度，m/s；j为动量，kg
·
m/s；i
p
为转动惯量，kg
·
m2；ω为暂堵球的角速度，rad/s；m为相对于质心的力矩，n
·
m；r为暂堵球直径，m；上标0表示与壁面碰撞前的暂堵球线速度与角速度；下标n和t分别表示变量的法向和切向分量；暂堵球碰撞前后状态用恢复系数表示，所述恢复系数通过下式进行计算：式中：e
n
为恢复系数，无量纲；暂堵球与流体之间的动量交换通过下式进行计算：式中：f为连续相到离散相的动量传递量，(kg
·
m)/s；μ为流体的黏度，(n
·
s)/m2；c
d
为
阻力系数，无量纲；re为相对雷诺数，无量纲；ρ
p
为暂堵球密度，kg/m3；d
p
为暂堵球直径，m；u
p
和u分别为暂堵球的速度和流体速度，m/s；f
其他
代表单位质量其他作用力，n/kg；q
p
为暂堵球的质量流量，kg/s；δt为时间步长，s；离散项到连续相的质量交换通过下式进行计算：式中：n为离散相到连续相的质量传递量，kg/s2；δm
p
为暂堵球的质量流量改变量，kg/s；m
p,0
为暂堵球的初始质量，kg；q
p,0
为暂堵球注入的初始质量流量，kg/s。5.根据权利要求4所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，步骤s5中，所述孔眼流量系数通过下式进行计算：式中：f
r
为孔眼流量系数，无量纲；q
i
为第i个射孔的流量，m3/min；q
inlet
为井筒泵注排量，m3/min。6.根据权利要求4所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，步骤s7中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：式中：p为孔眼坐封效率，无量纲；n
perf
为单因素条件下暂堵球成功坐封孔眼的次数，次；n
total
为模拟总次数，次。7.根据权利要求4所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，步骤s7中，以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选时，各方案的孔眼坐封效率通过下式进行计算：式中：p为孔眼坐封效率，无量纲；erf为误差函数范围；k
1-k4均为相关系数，无量纲；q为排量，m3/min；γ为下不完全函数；n
ball
(t)为暂堵球坐封孔眼数，个；n
perf,total
为总孔眼数，个；γ为上不完全函数。8.根据权利要求7所述的水平井孔眼暂堵参数优化方法，其特征在于，所述相关系数k
1-k4取值如下所示：当暂堵球采用低密度暂堵球时，k1＝0.114，k2＝0.552，k3＝2.37，k4＝0.26；当暂堵球采用中密度暂堵球时，k1＝0.1027，k2＝0.579，k3＝1.95，k4＝0.398；当暂堵球采用高密度暂堵球时，k1＝0.0913，k2＝0.596，k3＝1.47，k4＝0.533。

技术总结
本发明公开了一种水平井孔眼暂堵参数优化方法，包括以下步骤：S1：建立目标区块的水平井射孔物理模型；S2：建立暂堵球模型；S3：将两个模型进行耦合，并以利用暂堵球直径、密度设计的正交试验方案一开展固液两相流模拟计算；S4：以暂堵球坐封孔眼数最多为原则对暂堵球直径进行优选，获得优选暂堵球直径；S5：以优选暂堵球直径为前提，设计施工参数的正交试验方案二；S6：根据正交试验方案二开展固液两相流模拟计算；S7：绘制暂堵球坐封图版，并以孔眼坐封效率最高为原则对施工参数进行优选，获得优选施工参数。本发明依据双原则分步式优化方法，对暂堵球参数和泵注参数进行优化，提高孔眼暂堵效果，为现场暂堵压裂施工提供指导。为现场暂堵压裂施工提供指导。为现场暂堵压裂施工提供指导。


技术研发人员：路千里 龚新伟 郭建春 白杰经 何乐 曾冀 王红科 钟涛 何颂根
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/8/1