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专利号: 2018105990646
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种油水井套管损坏预测方法,其特征在于,其步骤为:

S1:根据井筒中地层的物性参数、地层的结构参数、套管参数及注水参数,建立套管损坏影响因素体系;所述套管损坏影响因素体系包括:地层弹性模量、泊松比、地层渗透率、地层厚度、地层倾角、套管材料、套管尺寸、注水压力、注水时间;

S2:根据井筒测试数据,利用数值模拟软件,建立套损层段包含所述影响因素体系实测数据的数值计算模型;

S3:针对研究区块选取测试井,对测试井进行测试,测试套管外压力、应变及变形随时间的变化,根据前述数值计算模型对测试井建立模型,将测试数据与数值模拟数值进行对比,验证数值模型的准确性,并以测试井作为标准井对所述套管损坏影响因素体系进行敏感性分析,进而确定套管损坏的关键控制因素;

S4:根据正交实验设计方法,对确定的套管损坏关键控制因素进行实验,形成控制因素与套管损坏过程中真实应变的离散关系数据序列,采用数据统计分析方法,提取套管损坏与控制因素相关性的二次多项式回归方程,形成套管真实应变与临界应变的预测函数;

S5:根据套管损坏与控制因素的数学函数方程,预测套管的损坏状态。

2.根据权利要求1所述的一种油水井套管损坏预测方法,其特征在于,所述的步骤S2具体包括:S2.1:根据所选油井区块提取套损井的油井数据,设定所述数值计算模型的初始条件及边界条件;

S2.2:在所述数值计算模型中预设岩体材料,套管变形类型设置岩体材料为扩展的D‑P泥岩蠕变模型,套管错段类型设置岩体材料为节理材料与M‑C模型的结合模型。

3.根据权利要求1所述的一种油水井套管损坏预测方法,其特征在于,所述的步骤S3具体包括:S3.1:根据监测井油井参数,建立地层—水泥环—套管数值模型,取现场测试井套管外压力为载荷条件,将计算的套管真实应变与监测的真实应变数据进行对比,验证数学模型的正确性;

S3.2:分别取所述套管损坏影响因素体系实测数据的50%、75%、100%、125%和

150%,建立套管损坏影响因素的五种参数序列值;

S3.3:将五种参数序列值导入到标准模型中,并计算相应的套管真实应变及临界应变值;

S3.4:对五种参数序列值对套管损坏的影响程度进行敏感性分析,将敏感性因子不为0的影响因素作为套管损坏关键控制因素。

4.根据权利要求1所述的一种油水井套管损坏预测方法,其特征在于,所述的步骤S4具体包括:S4.1:对确定的套管损坏控制因素进行五种参数系列值数值实验,其中五种参数序列值为实测控制因素的50%、75%、100%、125%和150%;

S4.2:根据所述的正交实验设计方法,得到N组套管损坏控制因素组合,将N种控制因素组合导入到标准模型中,分别计算套管损坏过程中的真实应变与临界应变;

S4.3:以S4.2中计算得到的N组控制因素组合对应的套管真实应变与临界应变作为预测响应值,并利用数据统计方法做方差分析,提取所述的二次多项式回归方程,形成套管损坏与关键控制因素的数学函数方程。

5.根据权利要求1所述的一种油水井套管损坏预测方法,其特征在于,所述的步骤S5包括:依据步骤S4.3获得的套管的临界应变与真实应变的预测方程,在一定的井况下可以预测套管的临界应变值及套管发生的真实应变,若εzs>εlj,则套管失稳变形,若εzs≤εlj,则套管稳定,发生失稳破坏,其中εlj为套管临界应变值,εzs为套管真实应变值。