本發(fā)明屬于井周儲層氣泡驅(qū)動，具體涉及一種油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、油氣井井周儲層中氣泡尺寸變化對儲集層參能具有重要影響，其直接關(guān)系到氣液兩相流的流動特性、儲層開發(fā)效率以及油氣井的生產(chǎn)優(yōu)化。氣泡尺寸的變化影響流體的驅(qū)動行為，較小的氣泡可以增強氣液之間的動量傳遞和攜液能力，提升儲層的油氣動用程度，而大氣泡可能堵塞滲流通道，增加流動阻力，降低開發(fā)效率。因此，研究氣泡尺寸的規(guī)律，有助于優(yōu)化儲層的流型管理，改善氣液滲流特性。
2、此外，氣泡尺寸對井周儲層的壓力分布和攜液性能也有重要影響。合適的氣泡尺寸可以增強液體的攜帶效果，避免液堵風(fēng)險，從而維持井周儲層的壓力均衡并保持高效開發(fā)。在低滲透儲層（如頁巖氣藏）中，氣泡尺寸尤為重要，因為合理調(diào)控氣泡特性能夠幫助優(yōu)化非常規(guī)氣藏的壓裂方案和注氣驅(qū)動策略，進一步提高采收率。氣泡尺寸研究還為氣井的數(shù)值模擬提供科學(xué)依據(jù)，從而構(gòu)建更準(zhǔn)確的流體流動模型，同時對起泡劑的設(shè)計、注氣工藝優(yōu)化等技術(shù)創(chuàng)新具有指導(dǎo)意義。因此，關(guān)注氣泡尺寸變化規(guī)律，不僅能夠提高儲層開發(fā)效能，還為氣井運營的長期穩(wěn)定提供了理論和實踐依據(jù)。
3、目前，油氣井井周儲層中氣泡尺寸的計算方法主要包括壓力與流體動力學(xué)解析、井下攝像、動態(tài)氣體測定以及起泡劑實驗等。這些方法通過直接測量或間接推算，結(jié)合實驗分析和數(shù)據(jù)建模，為儲層中氣液兩相流特性的研究提供了多種技術(shù)手段。壓力與流體動力學(xué)解析方法簡單易用，但精度依賴于模型參數(shù)，適用于初步判斷氣液流型特性。井下攝像技術(shù)直觀且精度高，能直接觀測氣泡尺寸，但主要局限于井筒范圍。動態(tài)氣體測定通過氣液分離數(shù)據(jù)間接推算儲層氣泡特性，技術(shù)成熟但精度較依賴參數(shù)反演。起泡劑實驗則在室內(nèi)精確分析氣泡生成規(guī)律，但與現(xiàn)場差異較大，需結(jié)合實際驗證。
4、綜上所述，現(xiàn)有的氣泡尺寸獲取方法得到的氣泡尺寸準(zhǔn)確度較低，且與現(xiàn)場差異較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，包括如下步驟：
2、獲取井周儲層的巖石物理參數(shù)；
3、根據(jù)巖石物理參數(shù)計算井周儲層的壓力梯度；
4、基于所述壓力梯度，獲取氣泡投影形成的最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸；
5、根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸，并結(jié)合巖石物理參數(shù)計算氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離；根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸、短軸及氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離計算氣泡表面任一點的坐標(biāo)，根據(jù)氣泡表面任一點的坐標(biāo)確定氣泡的尺寸。
6、優(yōu)選的，所述井周儲層的壓力梯度，具體通過如下公式：
7、；
8、式中，為油氣井的產(chǎn)量，單位為為有效滲透率，單位為；為流體粘度，單位為； h為地層深度，單位為m； r0為井周儲層到井壁的距離，單位為m。
9、優(yōu)選的，所述獲取氣泡所在最大橢圓區(qū)域的長軸，具體通過如下公式：
10、；
11、式中，為應(yīng)力強度因子臨界值；為橢圓模數(shù)，；為氣泡投影形成的橢圓區(qū)域的長軸與短軸比例參數(shù)，，取值范圍為[]， a為最大橢圓區(qū)域的長軸； c為最大橢圓區(qū)域的短軸；和分別為第一類完全橢圓積分和第二類完全橢圓積分；為井周儲層的壓力梯度。
12、優(yōu)選的，所述根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸，并結(jié)合巖石物理參數(shù)計算氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離，具體通過如下公式：
13、；
14、；
15、式中，為氣泡表面任一點到 xoz平面的距離；為泊松比；為巖石楊氏模量；為井周儲層的壓力梯度；和分別為第一類完全橢圓積分和第二類完全橢圓積分；為氣泡投影形成的橢圓區(qū)域的長軸與短軸比例參數(shù)；為表征氣泡空間位置的球面坐標(biāo)系的仰角；φ為表征氣泡空間位置的球面坐標(biāo)系的方位角；為橢圓模數(shù)，，，取值范圍為[]； a為最大橢圓區(qū)域的長軸； c為最大橢圓區(qū)域的短軸；r為氣泡表面任一點到球面坐標(biāo)系原點的距離。
16、優(yōu)選的，所述巖石物理參數(shù)包括地層深度、有效滲透率、流體粘度、井產(chǎn)量、巖石楊氏模量、泊松比、孔隙孔喉長和孔隙孔喉寬。
17、本發(fā)明還提供有一種油氣井井周儲層氣泡尺寸計算系統(tǒng)，包括：
18、第一參數(shù)獲取模塊，用于獲取井周儲層的巖石物理參數(shù)；
19、壓力梯度計算模塊，用于根據(jù)巖石物理參數(shù)計算井周儲層的壓力梯度；
20、第二參數(shù)獲取模塊，用于基于所述壓力梯度，獲取氣泡投影形成的最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸；
21、氣泡尺寸計算模塊，用于根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸，并結(jié)合巖石物理參數(shù)計算氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離；根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸、短軸及氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離計算氣泡表面任一點的坐標(biāo)，根據(jù)氣泡表面任一點的坐標(biāo)確定氣泡的尺寸。
22、本發(fā)明提供的油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法具有以下有益效果：
23、本發(fā)明根據(jù)巖石物理參數(shù)能夠計算井周儲層的壓力梯度，結(jié)合井周儲層的壓力梯度計算，能夠獲取氣泡投影形成的最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸；通過氣泡投影形成的最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸，能夠計算氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離；根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸、短軸及氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離計算氣泡表面任一點的坐標(biāo)，從而確定氣泡的尺寸；本發(fā)明通過對井周儲層的巖石物理參數(shù)、壓力梯度、氣泡浮動時投影區(qū)域的尺寸以及氣泡面上任意點到投影區(qū)域的距離的定量計算，能夠確保得到的氣泡尺寸的準(zhǔn)確性。
1.一種油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，其特征在于，所述井周儲層的壓力梯度，具體通過如下公式：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，其特征在于，所述獲取氣泡投影形成的最大橢圓區(qū)域的長軸，具體通過如下公式：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，其特征在于，所述根據(jù)最大橢圓區(qū)域的長軸和短軸，并結(jié)合巖石物理參數(shù)計算氣泡任一點到最大橢圓區(qū)域所在平面的距離，具體通過如下公式：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井井周儲層氣泡尺寸計算方法，其特征在于，所述巖石物理參數(shù)包括地層深度、有效滲透率、流體粘度、井產(chǎn)量、巖石楊氏模量、泊松比、孔隙孔喉長和孔隙孔喉寬。
6.一種油氣井井周儲層氣泡尺寸計算系統(tǒng)，其特征在于，包括：