一种压力场重构的方法、判定井下复杂方法及装置与流程

文档序号:30183823发布日期:2022-05-26 16:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于压力测量芯片工具的压力场重构方法,其特征在于,包括:计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的测量点井深、井内流体循环时间,确定所述测量点井深与所述井内流体循环时间的对应关系;根据所述测量点井深与所述井内流体循环时间的对应关系,计算不同所述测量点井深对应的理论井筒压力值,得到测量点井深-理论压力函数关系;根据所述测量点井深-理论压力函数关系,在测量点井深-压力坐标系绘制测量点井深-理论压力对应关系曲线,得到重构的全井筒压力场。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的测量点井深之前,包括:测量并记录全井筒井深。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的测量点井深、井内流体循环时间,确定所述测量点井深与所述井内流体循环时间的对应关系之前,包括:计算压力测量芯片工具到达井底时流体已经循环的时间。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具到达井底时流体已经循环的时间,包括:获取压力测量芯片工具测量的不同压力测量点的实测井筒压力值;当所述实测井筒压力值达到最大值时,确定所述压力测量芯片工具到达井底;获取从开泵循环到将所述压力测量芯片工具投入井口的时间、从将所述压力测量芯片工具投入井口到所述压力测量芯片工具自行激活完成的时间以及从所述压力测量芯片工具自行激活完成到所述实测井筒压力值达到最大值之间的时间;将所述从开泵循环到将压力测量芯片工具投入井口的时间、从将所述压力测量芯片工具投入井口到所述压力测量芯片工具自行激活完成的时间、从所述压力测量芯片工具自行激活完成到所述实测井筒压力值达到最大值之间的时间求和,得到压力测量芯片工具到达井底时流体已经循环的时间。5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的井内流体循环时间,包括:针对第1个压力测量点,将所述压力测量芯片工具到达井底时流体已经循环的时间加上一个测压时间间隔,得到所述压力测量芯片工具在第一个压力测量点对应的井内流体循环时间;针对第n个压力测量点,n大于1,将所述压力测量芯片工具到达井底时流体已经循环的时间加上n个所述测压时间间隔,得到所述压力测量芯片工具在第n个压力测量点对应的井内流体循环时间。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的测量点井深,包括:针对第1个压力测量点,计算压力测量芯片工具从井底到第一个压力测量点的速度,根据所述压力测量芯片工具从井底上返到第一个压力测量点的速度和预设的测压时间间隔,计算得到所述压力测量芯片工具从井底到第一个压力测量点的上返距离,作为第一个压力测量点对应的上返距离;
用全井筒井深减去所述第一个压力测量点对应的上返距离,得到第一个压力测量点对应的测量点井深;针对第n个压力测量点,n大于1,计算所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点到第n个压力测量点的速度,根据所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点到第n个压力测量点的速度和测压时间间隔,计算得到所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点到第n个压力测量点的上返距离,作为第n个压力测量点对应的上返距离;将第1~n个压力测量点对应的上返距离求和,得到第n个压力测量点的累计上返距离;用全井筒井深减去所述第n个压力测量点的累计上返距离,得到第n个压力测量点对应的测量点井深。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算压力测量芯片工具从井底到第一个压力测量点的速度,包括:计算所述压力测量芯片工具从井底到第一个压力测量点的平均速度,作为所述压力测量芯片工具从井底到第一个压力测量点不同位置的速度;所述计算所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点到第n个压力测量点的速度,包括:计算所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点到第n个压力测量点的平均速度,作为所述压力测量芯片工具从第n-1个压力测量点不同位置的速度。8.如权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量点井深与所述井内流体循环时间的对应关系,计算所述不同测量点井深对应的理论井筒压力值,得到测量点井深-理论压力函数关系,包括:建立理论压力场模型;根据所述测量点井深与所述测量点井深对应的井内流体循环时间,利用所述理论压力场模型,计算不同所述测量点井深对应的理论井筒压力值;根据所述不同测量点井深对应的理论井筒压力值,得到测量点井深-理论压力函数关系。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述建立理论压力场模型,包括:建立钻柱内温度计算模型,所述钻柱内温度计算模型的公式为,建立环空内温度计算模型,所述环空内温度计算模型的公式为,在所述钻柱内温度计算模型的公式和所述环空内温度计算模型的公式中,π为圆周率,t
a
、t
p
分别为环空和钻柱内流体温度,c
a
、c
p
分别为环空和钻柱内流体比热,h
pi
、h
po
分别为钻柱壁内和钻柱壁外的对流换热系数,λ
dp
为钻柱的导热系数,ρ
a
、ρ
p
分别为环空和钻柱内流体
密度,q
m
为钻井液循环排量,q
cp
为钻柱内压耗产生的热量,z为测量点井深,t为井内循环时间,δz为空间距离,δt为时间间隔,d
pi
和d
po
分别为钻柱内径和外径,h
f
为地层与环空流体之间的对流换热系数,d
w
为井眼直径,t
f
为井壁温度,q
ca
为环空压耗产生的热量;建立井内流体密度计算模型,所述井内流体密度计算模型的公式为,ρ(p,t)=ρ0exp[ξ
p
(p-p0)+ξ
pp
(p-p0)2+ξ
t
(t-t0)+ξ
tt
(t-t0)2+ξ
pt
(p-p0)(t-t0)]式中,p0为地面压力,t0为地面温度,ρ(p,t)为压力为p且温度为t时的流体密度,ξ
p
、ξ
pp
、ξ
t
、ξ
tt
、ξ
pt
为结合室内高温高压实验数据拟合出的待定系数;建立井筒压力计算模型,所述井筒压力计算模型的公式为:p=ρgh+p
f
+p
b
式中,ρ为井内流体密度,g为重力加速度,h为测量点垂深,h由测量点井深和井斜角度计算得到,p
f
为循环摩阻,p
b
为井口回压。10.一种判定井下复杂的方法,其特征在于,包括:建立实测的全井筒压力场;根据如权利要求1-9任一所述基于压力测量芯片工具的压力场重构方法建立重构的全井筒压力场;将所述实测的全井筒压力场与所述重构的全井筒压力场进行对比,根据所述对比结果,确定是否出现井下复杂。11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述建立实测的全井筒压力场,包括:用压力测量芯片工具测量不同压力测量点的井筒压力并记录,得到所述不同压力测量点的实测井筒压力值;计算各个压力测量点对应的测量点井深;确定所述测量点井深与所述实测井筒压力值的对应关系,得到测量点井深-实测压力函数关系;根据所述测量点井深-实测压力函数关系,在测量点井深-压力坐标系绘制测量点井深-实测压力对应关系曲线,得到实测的全井筒压力场。12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,将所述实测的全井筒压力场与所述重构的全井筒压力场进行对比,根据所述对比结果,确定是否出现井下复杂,包括:将所述实测的全井筒压力场与所述重构的全井筒压力场分别转化为对应当量循环密度表示的曲线,分别得到所述实测的全井筒压力场与所述重构的全井筒压力场对应的测量点井深-当量循环密度曲线;将所述实测的全井筒压力场与所述重构的全井筒压力场的测量点井深-当量循环密度曲线绘制在同一坐标系上,并进行对比,根据所述对比结果,确定是否出现井下复杂。13.一种压力场重构装置,其特征在于使用了如权利要求1-9任一所述基于压力测量芯片工具的压力场重构方法。14.一种判定井下复杂的装置,其特征在于使用了如权利要求10-12任一所述一种判定井下复杂的方法。15.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1-9任一所述基于压力测量芯片工具的压力场重构方法或权利要求10-12任一所述一种判定井下复杂的方法。
16.一种终端设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-9任一所述基于压力测量芯片工具的压力场重构方法或权利要求10-12任一所述一种判定井下复杂的方法。

技术总结
本发明公开了一种压力场重构的方法、判定井下复杂方法及装置。所述方法包括:计算压力测量芯片工具的各个压力测量点对应的测量点井深、井内流体循环时间,计算不同所述测量点井深对应的理论井筒压力值,得到测量点井深-理论压力函数关系;根据所述测量点井深-理论压力函数关系,在测量点井深-压力坐标系绘制测量点井深-理论压力对应关系曲线,得到重构的全井筒压力场。本发明能够对钻完井工程的安全做出分析,有助于对井筒压力进行精确控制,保护井筒的完整性,保障工程和油气井的安全,实现了对压力测量芯片工具测量数据的有效利用。用。用。


技术研发人员:刘伟 张瑞凇 李牧 蒋宏伟 王振 翟小强 付加胜 唐雷 罗良波
受保护的技术使用者:中国石油集团工程技术研究院有限公司
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2022/5/25
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