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专利号: 2018114513453
申请人: 西南石油大学
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:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于风险控制模型的井壁稳定定量评价方法,其特征在于:它包括以下步骤:S1、利用测井资料和地层测试资料获取所钻地层的孔隙压力pp;

S2、利用测井资料和室内岩石力学实验,获取所钻地层的岩石力学参数,所述岩石力学参数包括内聚力c、内摩擦角 泊松比v和Biot系数α;

S3、利用测井资料和室内实验,获取所钻地层的原地应力大小和水平地应力方向,所述原地应力大小包括垂向地应力σv、最大水平地应力σH和最小水平地应力σh,所述水平地应力方向包括最大水平地应力方向和最小水平地应力方向,最大水平地应力方向与最小水平地应力方向之间的夹角为90°;

S4、根据步骤S1~S3所获取的基础参数,建立基于风险控制模型的井壁坍塌压力计算模型,包括建立基于风险控制模型的直井井壁坍塌压力计算模型和建立基于风险控制模型的斜井井壁坍塌压力计算模型;

所述建立基于风险控制模型的直井井壁坍塌压力计算模型,具体包括以下步骤:①当σθθ≥σzz≥σrr时,

其中, C=C0+(1-q)αpp、

②当σzz≥σθθ≥σrr时,

其中, C=C0+(1-q)αpp、

③当σθθ≥σrr≥σzz时,

其中, C=C0+(1-q)αpp、

式中:σH为最大水平地应力;σh为最小水平地应力;σv为垂向地应力;c为岩石内聚力;

为岩石内摩擦角;pp为孔隙压力;σθθ为井壁环向应力;σrr为井壁径向应力;σzz为井壁轴向应力;α为Biot系数;C0、C、q为中间代换量;pw1、pw2、pw3为三种情况所对应的稳定井壁所需的临界井筒压力;

所述建立基于风险控制模型的斜井井壁坍塌压力计算模型,具体包括以下步骤:①当σj≥σk≥σi时,

其中,

②当σj≥σi≥σk时,

其中,

③当σi≥σj≥σk时,

其中,

式中:θmax为临界破坏点A的井周角;ω为允许崩落宽度的一半;为岩石内摩擦角;c为岩石内聚力;α为Biot系数;pp为孔隙压力;σ′θθ、σzz、τθz为井壁应力分量,与井斜角、方位角和原地应力状态有关;C0、C、q、a、b、e为中间代换量;pw1、pw2、pw3为三种情况所对应的稳定井壁所需的临界井筒压力;

S5、根据步骤S4所述的井壁坍塌压力计算模型进行计算,对于直井,采用步骤S4中基于风险控制模型的直井井壁坍塌压力计算模型定量评价井壁稳定性;对于任意倾角的斜井,采用步骤S4中基于风险控制模型的斜井井壁坍塌压力计算模型获取坍塌压力随井斜角和方位角的变化规律以实现任意斜井井壁稳定定量评价。