System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种井壁稳定性的分析方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

一种井壁稳定性的分析方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:42642436 阅读:13 留言:0更新日期:2024-09-06 01:38
本发明专利技术涉及油气开发与勘探领域,公开了一种井壁稳定性的分析方法、装置、设备及存储介质,所述方法包括:分别通过预先建立的温度模型和孔隙压力模型,计算不同时刻地层温度分布及不同时刻地层孔隙压力分布;分别将不同时刻地层温度分布结果和不同时刻地层孔隙压力分布结果,输入预先建立的热应力模型及渗流应力模型,计算得到不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,所述热应力模型考虑了时间效应对井周热应力的影响,所述渗流应力模型考虑了时间效应对井周渗流应力的影响;根据所述不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,对井壁稳定性进行分析。有利于保障井筒安全和提高钻井的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气开发与勘探领域,尤其涉及一种井壁稳定性的分析方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、钻井作业过程中,当井眼形成后钻井液代替原有的地层岩石,井周岩石应力将重新分布。若钻井液造壁性能较差时,钻井液会向地层发生渗流滤失,渗流过程会引起井周地层孔隙压力变化,并在渗流过程中产生渗流应力,改变井周应力场。同时钻井液在井筒循环过程中,会与井壁和井周岩石发生热交换产生热应力,热应力对井壁稳定性也会产生重要影响。

2、目前,大多数针对井壁稳定性的分析是基于稳态状态下的井壁稳定性分析,通过求解瞬态的热传导方程和渗流方程,计算出瞬态的温度分布和地层孔隙压力分布,分析瞬态热应力和渗流应力对井周应力的影响,总结温度变化和渗流对井壁稳定性的影响,为钻井过程中选取恰当的钻井液密度和钻井液类型提供指导,对维持钻井过程中的井壁稳定性具有重要意义。相关技术中,根据历史统计数据确定影响井壁稳定性值的关联影响参数;依据关联影响参数,构建基于关联分析法的用于计算井壁稳定值的计算模型;对于待分析井,采集得到待分析井的实测数据;依据实测数据以及计算模型,计算得到待分析井的井壁稳定性值。或者,研究注水过程中流固耦合作用下套管损坏的力学机理,在传统方程的基础上,考虑介质渗透性能随应力的变化,建立了注采过程中流体渗流与固体弹塑性变形的非线性耦合数学模型,采用全耦合的有限元法对所建立的模型进行求解。

3、但目前相关技术中,没有考虑时间效应对于渗流应力和热应力的影响,以及对于瞬态的温度分布和地层孔隙压力分布的影响,使得井壁稳定性分析结果准确度低,致使钻井液密度和类型选取不当,无法维持井壁稳定,甚至可能发生井壁坍塌失稳或破裂失稳的复杂情况,从而严重影响钻井效率。


技术实现思路

1、本专利技术旨在分析时间效应对于瞬态的温度分布和地层孔隙压力分布的影响,进而分析时间效应对于渗流应力和热应力的影响;有利于提高总的井周应力分布计算结果,从而提高井壁稳定性分析的准确度,以在钻井过程中可以准确的确定合理的钻井液密度及类型,对维持井壁稳定性具有重要的指导意义,有利于帮助设计人员提前制定对策方案,优化设计参数,从而保障井筒安全;解决了现有技术中井壁稳定性分析准确度低的技术问题。

2、主要通过以下技术方案实现上述专利技术目的:

3、第一方面,一种井壁稳定性的分析方法,包括:

4、分别通过预先建立的温度模型和孔隙压力模型,计算不同时刻地层温度分布及不同时刻地层孔隙压力分布;分别将不同时刻地层温度分布结果和不同时刻地层孔隙压力分布结果,输入预先建立的热应力模型及渗流应力模型,计算得到不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,所述热应力模型考虑了时间效应对井周热应力的影响,所述渗流应力模型考虑了时间效应对井周渗流应力的影响;根据所述不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,对井壁稳定性进行分析。

5、第二方面,一种井壁稳定性的分析装置,包括:

6、第一计算模块,用于通过预先建立的温度模型计算不同时刻的地层温度分布;

7、第二计算模块,用于通过预先建立的孔隙压力模型计算不同时刻的地层孔隙压力分布;

8、第三计算模块,用于将不同时刻地层温度分布结果输入预先建立的考虑了时间效应对井周热应力影响的热应力模型,计算得到不同时刻的井周热应力分布;

9、第四计算模块,用于将不同时刻地层孔隙压力分布结果输入预先建立的考虑了时间效应对井周渗流应力影响的渗流应力模型,计算得到不同时刻的井周渗流应力分布;

10、分析模块,用于根据所述不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,对井壁稳定性进行分析。

11、第三方面,一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的一种井壁稳定性的分析方法的部分或全部步骤。

12、第四方面,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种井壁稳定性的分析方法的部分或全部步骤。

13、第五方面,一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种井壁稳定性的分析方法的部分或全部步骤。

14、相较于现有技术的有益效果:

15、本专利技术考虑了时间效应对于瞬态的温度分布和地层孔隙压力分布的影响,进而分析时间效应对于渗流应力和热应力的影响;有利于提高总的井周应力分布计算结果,从而提高井壁稳定性分析的准确度,以在钻井过程中可以准确地确定合理的钻井液密度及钻井液类型,对维持井壁稳定性具有重要的指导意义,有利于帮助设计人员提前制定对策方案,优化设计参数,从而保障井筒安全,且,有利于提高钻井的效率;解决了现有技术中因没有考虑时间效应对于渗流应力和热应力的影响而使得井壁稳定性分析结果准确度低,致使钻井液密度和类型选取不当,从而导致无法维持井壁稳定,甚至可能发生井壁坍塌失稳或破裂失稳的复杂情况,且严重影响钻井效率的技术问题。

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【技术保护点】

1.一种井壁稳定性的分析方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述温度模型为:

3.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述孔隙压力模型为:

4.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述热应力模型为:

5.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述渗流应力模型为:

6.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,根据所述不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,对井壁稳定性进行分析,包括:

7.如权利要求6所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述井周应力模型为:

8.一种井壁稳定性的分析装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~7任一项所述的井壁稳定性的分析方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7任一项所述的井壁稳定性的分析方法的步骤。

11.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7任一项所述的井壁稳定性的分析方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种井壁稳定性的分析方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述温度模型为:

3.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述孔隙压力模型为:

4.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述热应力模型为:

5.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,所述渗流应力模型为:

6.如权利要求1所述的井壁稳定性的分析方法,其特征在于,根据所述不同时刻的井周热应力分布及不同时刻的井周渗流应力分布,对井壁稳定性进行分析,包括:

7.如权利要求6所述的井壁稳定性的分析方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡志强张祯祥王磊张华卫李莅临李鑫张亢曹耐王瑞瑶于玲玲
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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