CN108319765B - 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置 - Google Patents

一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108319765B
CN108319765B CN201810039342.2A CN201810039342A CN108319765B CN 108319765 B CN108319765 B CN 108319765B CN 201810039342 A CN201810039342 A CN 201810039342A CN 108319765 B CN108319765 B CN 108319765B
Authority
CN
China
Prior art keywords
perforation
packer
oil pipe
type packer
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810039342.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108319765A (zh
Inventor
张辉
李军
董健
邓桥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum Beijing
Original Assignee
China University of Petroleum Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum Beijing filed Critical China University of Petroleum Beijing
Priority to CN201810039342.2A priority Critical patent/CN108319765B/zh
Publication of CN108319765A publication Critical patent/CN108319765A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108319765B publication Critical patent/CN108319765B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/17Mechanical parametric or variational design

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本申请提供一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置。所述方法包括:获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;利用射孔参数、井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;根据上移距离、射孔参数、井底峰值压力,第一判断插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算第二上移距离;重新判断插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则调整减震器的位置和/或数量,重新计算第二上移距离,直至判断插管式封隔器在射孔时处于安全状态。利用本申请中各实施例,实现了插管式封隔器的减震设计,提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性。

Description

一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置
技术领域
本申请属于油气井工程技术领域,尤其涉及一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置。
背景技术
现有技术中,在进行油气的开采过程中,通常可以采用射孔技术对储层进行压裂,便于储层中油气的渗流,实现油气的开采。
在射孔作业过程中,射孔枪射穿地层,与此同时,在非常小的空间内产生较大的能量,该能量通过减震器传递至减震器上方的射孔管柱,并在封隔器处产生极大的冲击荷载,从而导致射孔管柱的变形和轴向振动。此类振动产生的动态力可能导致封隔器上方的仪器被振坏,且产生的动态应力也可能超过管柱的容许应力,从而造成射孔管柱的强度破坏,特别是随着高孔密射孔器及大威力射孔弹在深水射孔测试中得到广泛应用,导致射孔段管柱受到的爆炸冲击载荷大幅增加,整个管柱系统处于十分复杂和恶劣的载荷环境中,极易造成管柱失稳、屈曲断裂、封隔器解封等事故的发生,对深水油气井的开采造成巨大损失。
在射孔作业前对射孔过程中可能出现的安全性问题进行评估,并采取相应的减震方案,成为射孔作业顺利进行的重要保证。现有技术中,对于射孔作业中减震的研究主要针对固定式封隔器,并不适用于插管式封隔器的减震。因此,业内亟需一种适用于插管式封隔器的减震的实施方案。
发明内容
本申请目的在于提供一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置,实现了插管式封隔器的减震处理设计,提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性。
一方面本申请提供了一种用于插管式封隔器的减震处理方法,包括:
获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;
利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;
根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;
根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;
若第二判断结果为否,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述射孔参数至少包括:射孔枪外径、油管外径、油管内径、射孔枪上端自由段油管的长度、油管管柱的弹性模量,所述井底峰值压力至少包括:射孔枪底端对应的峰值压力;
相应地,所述利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离,包括:
利用所述油管外径、所述油管内径计算所述射孔段油管的管柱截面积;
利用所述射孔枪底端对应的峰值压力、所述射孔枪外径、所述油管外径计算所述射孔段油管底端对应的轴向力;
根据所述管柱截面积、所述射孔段油管底端对应的轴向力、所述射孔段油管的弹性模量、所述射孔枪上端自由段油管的长度,计算所述第一上移距离。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述根据所述管柱截面积、所述射孔段油管底端对应的轴向力、所述射孔段油管的弹性模量、所述射孔枪上端自由段油管的长度,计算所述第一上移距离,包括:
利用下述公式计算所述上移距离:
Figure BDA0001549022180000021
上式中,ΔL表示所述第一上移距离,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,Lt表示所述射孔枪上端自由段油管的长度,E表示所述油管管柱的弹性模量,A表示所述管柱截面积。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述利用所述射孔枪底端对应的峰值压力、所述射孔枪外径、所述油管外径计算所述射孔段油管底端对应的轴向力,包括:
利用下述公式计算所述射孔段油管底端对应的轴向力:
Figure BDA0001549022180000022
上式中,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,P1表示所述射孔枪底端对应的峰值压力、Dp表示所述射孔枪外径,Dt表示所述油管外径。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述射孔参数至少包括:所述插管式封隔器的插管长度、所述插管式封隔器对应的工作压力,所述井底峰值压力至少包括:环形空间中所述插管式封隔器对应的实际压力;
相应地,所述第一判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态或所述第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,包括:
若所述第一上移距离或所述第二上移距离小于所述插管式封隔器的插管长度,且所述实际压力小于所述工作压力,则判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态,否则,判断所述插管式封隔器在射孔时处于不安全状态。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述射孔参数还包括:所述减震器上端自由段油管的长度;
相应地,所述第二上移距离的计算方法,包括:
利用下式计算所述第二上移距离:
Figure BDA0001549022180000031
上式中,ΔL'表示所述第二上移距离,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,ΔF表示所述减震器的轴向力减少能力,Lt'表示所述减震器上端自由段油管的长度,E表示所述射孔段油管的弹性模量,A表示所述管柱截面积。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述减震器的轴向力减少能力的计算方法包括:
利用下式计算所述减震器的轴向力减少能力:
ΔF=k1x3-k2x2+k3x+k4
上式中,ΔF表示所述减震器的轴向力减少能力,x表示所述减震器与所述射孔枪之间的距离与射孔段油管的长度的比值,k1、k2、k3、k4表示减震系数。
进一步地,所述方法的另一个实施例中,所述方法还包括:
若第二判断所述插管式封隔器是否处于安全状态的次数到达预设次数,则重新调整所述射孔参数和所述井底峰值压力。
另一方面,本申请提供了一种用于插管式封隔器的减震处理装置,包括:
参数获取模块,用于获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;
数据处理模块,用于利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;
安全判断模块,用于根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;
减震调整模块,用于根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;
循环处理模块,用于当第二判断结果为否时,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,重复执行所述减震调整模块的动作,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
再一方面,本申请还提供了一种用于插管式封隔器的减震处理装置,包括:处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述用于插管式封隔器的减震处理方法。
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法及装置,可以通过实验或仿真模拟,针对插管式封隔器,通过计算射孔时插管式封隔器的插管的位移变化,以及插管式封隔器处环空流体的压力,来判断插管式封隔器是否处于安全状态。若判断插管式封隔器处于不安全状态,则通过设置并调整减震器的数量和/或位置,增大减震效果,实现插管式封隔器的减震设计,获得使得插管式封隔器在射孔时能够安全作业的减震器的数量和位置。可以将最终获得的减震器的数量和位置用于实际的射孔作业中,提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性,可适用于大多数油田,适用范围广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例中未设置减震器时井筒的结构示意图;
图2是本申请一个实施例中设置减震器后井筒的结构示意图;
图3是本申请提供的一种用于插管式封隔器的减震处理方法一个实施例的方法流程示意图;
图4是本申请又一个实施例中插管式封隔器的减震处理方法的流程示意图;
图5是本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理装置一个实施例的模块结构示意图;
图6是本申请提供的另一种用于插管式封隔器的减震处理装置实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
图1是本申请一个实施例中未设置减震器时井筒的结构示意图,图2是本申请一个实施例中设置减震器后井筒的结构示意图,如图1、图2所示,本申请实施例井筒内设置有油管,射孔段油管的上端设置插管式封隔器,射孔段油管的下端可以设置射孔枪。在进行油气的开采时,通常可以采用射孔技术,对射孔段油管进行射孔,以使储层中产生裂缝,油气通过渗流等进入油管,实现油气的开采。在射孔段油管的上端可以设置封隔器,封隔器可以是具有弹性密封元件,并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间,并隔绝产层,以控制产(注)液,保护套管的井下工具。
在射孔作业时,射孔枪射穿地层,会在封隔器处产生极大的冲击荷载,影响封隔器的工作状态。本申请实施例针对插管式封隔器在射孔时是否安全,进行了减震设计,通过设置减震器,并调整减震器的数量以及位置,实现减震效果,确保插管式封隔器在射孔作业时能够安全工作。
本申请实施例中使用的参数中的角标t可以表示油管相关的参数,角标p可以表示射孔枪相关的参数。
图3是本申请提供的一种用于插管式封隔器的减震处理方法一个实施例的方法流程示意图,本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法包括:
S1、获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力。
具体可以通过采集记录实际射孔作业时的数据,或者历史射孔作业对应的数据,获取射孔参数以及射孔瞬间对应的井底峰值压力,还可以通过仿真模拟射孔作业获取射孔参数以及射孔瞬间对应的井底峰值压力,或通过其他方式进行数据的获取,本申请实施例不作具体限定。射孔参数可以包括射孔作业时使用的射孔枪的参数、油管的参数、封隔器的参数、井筒的参数等。
本申请一个实施例中,射孔参数可以包括:射孔枪外径Dp、射孔枪内径dp、油管外径Dt、油管内径dt、射孔枪上端自由段油管的长度Lt、油管管柱的弹性模量E、插管式封隔器的插管长度L0、插管式封隔器对应的工作压力P0。当然,根据需要还可以获取其他的射孔参数,本申请实施例不做具体限定。井底峰值压力可以包括:射孔枪底端对应的峰值压力P1、环形空间中插管式封隔器对应的实际压力P2
S2、利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离。
具体地,在进行射孔作业时,射孔产生的冲击会推动插管式封隔器向上移动,插管式封隔器的插管的上移距离可能会响应插管式封隔器的作业安全。可以根据获取到的射孔参数、射孔时对应的井底压力峰值,计算获取插管式封隔器的插管的第一上移距离,即未设置减震器时插管式封隔器的插管的上移距离。本申请一些实施例中,可以通过仿真模拟射孔作业,将获取到的射孔参数、射孔时对应的井底压力峰值代入仿真模拟实验或仿真模拟软件等,进行射孔作业的模拟实验,计算获取射孔时插管式封隔器的插管的上移距离。或者也可以通过仿真模拟、或射孔作业对应的历史数据,分析获取射孔参数、射孔时井底峰值压力与未设置减震器时插管式封隔器的插管的第一上移距离之间的变化规律,拟合获得对应的函数关系。根据拟合获得的函数关系,利用获取到的射孔参数以及井底峰值压力,计算获得射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离。
S3、根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一判断所述插管式封隔器在射孔时是否安全,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离。
具体地,计算出未设置减震器时插管式封隔器对应的第一上移距离后,根据计算出的第一上移距离、获取到的射孔参数、获取到的井底压力峰值,第一判断插管式封隔器在射孔时是否能够安全作业,即在未设置减震器时判断插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态。可以根据插管式封隔器的插管的第一上移距离与允许上移的距离进行比较,和/或根据插管时封隔器允许承受的作业压力,与实际承受的压力进行比较等,判断插管式封隔器在进行射孔作业时是否能够安全作业。
例如:射孔参数中可能包括插管式封隔器能够移动的最大距离,若计算获得的射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离大于最大距离,则可以判断插管式封隔器在射孔时处于不安全状态。
本申请一个实施例中,在判断所述插管式封隔器在射孔时是否安全时,可以采用如下方法进行判断:
可以判断计算获得的插管式封隔器的插管的第一上移距离ΔL与插管式封隔器的插管长度L0之间的大小关系,以及插管式封隔器对应的工作压力P0和射孔时环形空间内插管式封隔器所受的实际压力P2之间的大小关系,确定在射孔时插管式封隔器是否能够安全作业。
若第一上移距离ΔL小于所述插管式封隔器的插管长度L0,且所述实际压力P2小于所述工作压力P0,即ΔL<L0且P2<P0,则可以判断插管式封隔器在射孔时安全,即插管式封隔器在射孔作业时能够安全工作,不需要进行减震处理。
否则,即第一上移距离ΔL大于等于所述插管式封隔器的插管长度L0,或所述实际压力P2大于等于所述工作压力P0,ΔL≥L0或P2≥P0,则可以判断插管式封隔器在射孔时处于不安全状态。此时插管式封隔器的插管的第一上移距离超过了插管长度或插管式封隔器实际承受的压力超过了插管式封隔器能够承受的压力,可能会造成插管式封隔器或其他设备损坏,使得插管式封隔器在射孔时不能安全作业,需要进行减震处理。
若根据计算获得的未设置减震器时插管式封隔器的插管的第一上移距离、射孔参数、井底峰值压力等,判断插管式的封隔器在射孔时不能够安全作业,则可以在射孔段油管处设置减震器,并重新计算,设置减震器后插管式封隔器的插管在射孔时的第二上移距离。减震器可以设置在射孔段油管的上半部分,如图2所示,可以将减震器设置在靠近插管式封隔器远离射孔枪的射孔段油管处。本申请实施例中的减震器可以是纵向减震器,具体的结构以及型号可以根据实际需要进行选择和设置,本申请实施例不作具体限定。
S4、根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否安全。
设置减震器后,在射孔作业时,减震器可以对射孔作业时产生的冲击起到一定的减震效果,减小插管式封隔器的插管的上移距离。在设置减震器后,计算在进行射孔作业时带有减震器的插管式封隔器的插管的第二上移距离,根据井底峰值压力、射孔参数、计算的第二上移距离,第二判断插管式封隔器在射孔时是否能够安全作业。具体的判断方式可以参考上述实施例的描述,例如:
可以判断计算获得的插管式封隔器的插管的第二上移距离ΔL'与插管式封隔器的插管长度L0之间的大小关系,以及插管式封隔器对应的工作压力P0和射孔时环形空间内插管式封隔器所受的实际压力P2之间的大小关系,确定在射孔时插管式封隔器是否能够安全作业。
若第二上移距离ΔL'小于所述插管式封隔器的插管长度L0,且所述实际压力P2小于所述工作压力P0,即ΔL'<L0且P2<P0,则可以判断插管式封隔器在射孔时安全,即插管式封隔器在射孔作业时能够安全工作,不需要进行减震处理。
否则,即第二上移距离ΔL'大于等于所述插管式封隔器的插管长度L0,或所述实际压力P2大于等于所述工作压力P0,ΔL'≥L0或P2≥P0,则可以判断插管式封隔器在射孔时处于不安全状态。此时插管式封隔器的插管的第二上移距离超过了插管长度或插管式封隔器实际承受的压力超过了插管式封隔器能够承受的压力,可能会造成插管式封隔器或其他设备损坏,使得插管式封隔器在射孔时不能安全作业,需要调整减震器的设置。
S5、若第二判断结果为否,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
即在设置减震器后,计算出设置带有减震器时插管式封隔器的插管的第二上移距离,并判断出此时插管式封隔器在射孔时不能安全作业,则可以调整减震器的位置和/或数量,并计算调整减震器后射孔作业时,插管式封隔器的插管的上移距离。
本申请实施例中,在初始设置减震器时,可以先设置一个减震器,减震器的位置可以在射孔段油管的上半部分。若判断插管式封隔器在射孔时仍不能安全作业,则可以通过调整减震器的位置,或增加减震器的数量,或同时调整减震器的位置并增加减震器的数量,使得减震效果更好。例如:第一次设置减震器时,可以在射孔段油管中设置一个减震器,若判断此时插管式封隔器在射孔时仍不能安全作业,则可以在第一次设置的减震器的上端增加一个减震器,使得减震效果更好。计算增加减震器后,射孔时插管式封隔器的插管的上移距离,并判断此时插管式封隔器是否能够安全作业。
本申请实施例中若设置多个减震器,则多个减震器可以使用同一型号的减震器,当然根据实际需要,也可以选择不同型号的减震器。
进行减震设计的井,其射孔段的井斜角应不大于10°,避免减震器无法稳定设置在射孔段油管中,或无法起到很好的减震效果。
重复执行S4、S5,直至判断插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
调整减震器的数量以及位置后,重新计算出在射孔作业时,插管式封隔器的插管的第二上移距离,可以根据调整减震器后的插管式封隔器的插管的第二上移距离、射孔参数、井底峰值压力等,判断调整减震器后插管式封隔器是否能够安全作业。具体的判断方式可以参考上述实施例的描述,此处不再赘述。若判断调整减震器后的插管式封隔器在射孔时能够安全作业,则减震设计结束,若判断调整减震器后的插管式封隔器在射孔时不能安全作业,则重复执行S4、S5。继续调整减震器的数量和/或位置,计算插管式封隔器的插管的第二上移距离,直至判断调整减震器后的插管式封隔器在射孔时能够安全作业,可以将此时对应的减震器的数量和位置输出,应用在实际射孔作业时对插管式封隔器的减震处理中。
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法,可以通过实验或仿真模拟,针对插管式封隔器,通过计算射孔时插管式封隔器的插管的位移变化,以及插管式封隔器处环空流体的压力,来判断插管式封隔器是否处于安全状态。若判断插管式封隔器处于不安全状态,则通过设置并调整减震器的数量和/或位置,增大减震效果,实现插管式封隔器的减震设计,获得使得插管式封隔器在射孔时能够安全作业的减震器的数量和位置。提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性,可适用于大多数油田。
在上述实施例的基础上,所述利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的上移距离,可以包括:
利用所述油管外径、所述油管内径计算所述射孔段油管的管柱截面积;
利用所述射孔枪底端对应的峰值压力、所述射孔枪外径、所述油管外径计算所述射孔段油管底端对应的轴向力;
根据所述管柱截面积、所述射孔段油管底端对应的轴向力、所述射孔段油管的弹性模量、所述射孔枪上端自由段油管的长度,计算所述第一上移距离。
具体地,在计算插管式封隔器的插管的第一上移距离时,可以先根据射孔参数中的油管外径Dt、油管内径dt计算出射孔段油管的管柱截面积。
具体可以根据下述公式(1)计算出射孔段油管的管柱截面积A:
Figure BDA0001549022180000091
上式中,A可以表示射孔段油管的管柱截面积,Dt可以表示油管外径,dt可以表示油管内径。
还可以利用射孔枪底端对应的峰值压力P1、射孔枪外径Dp、油管外径Dt计算出射孔段油管底端对应的轴向力F。具体计算方法可以通过实验或仿真统计分析射孔时射孔段油管底端对应的轴向力F与射孔枪底端对应的峰值压力P1、射孔枪外径Dp、油管外径Dt之间的变化规律,利用数值模拟、图标模拟等方法计算出射孔段油管底端对应的轴向力F。
本申请一个实施例中,可以采用下述公式(2)计算射孔段油管底端对应的轴向力F:
Figure BDA0001549022180000101
上式中,F可以表示射孔段油管底端对应的轴向力,P1可以表示射孔枪底端对应的峰值压力、Dp可以表示射孔枪外径,Dt可以表示油管外径,π可以表示圆周率,具体数值可以根据实际需要选择,如π可以为3.14。
由公式(2)可以看出,实际应用时,也可以直接利用射孔枪底端对应的峰值压力P1、油管外径Dt计算获得射孔段油管底端对应的轴向力F。
计算出射孔段油管的管柱截面积A、射孔段油管底端对应的轴向力F后,可以通过实验或仿真模拟等方法,统计分析射孔作业时,插管式封隔器的插管的第一上移距离ΔL与射孔段油管的管柱截面积A、射孔段油管底端对应的轴向力F之间的变化规律,利用数值模拟、图标模拟等方法计算出插管式封隔器的插管的第一上移距离ΔL。
本申请一个实施例中,可以采用下述公式(3)计算射孔作业时,插管式封隔器的插管的第一上移距离ΔL:
Figure BDA0001549022180000102
上式中,ΔL可以表示第一上移距离,F可以表示射孔段油管底端对应的轴向力,Lt可以表示射孔枪上端自由段油管的长度,E可以表示油管管柱的弹性模量,A可以表示管柱截面积。
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法,提供了准确的射孔作业时插管式封隔器的插管的第一上移距离的计算方法,提高了插管式封隔器的插管的第一上移距离的计算的准确性,进一步可以提高插管式封隔器是否处于安全状态的判断结果的准确性,为后续插管式封隔器的减震处理提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上,在设置、调整减震器后,计算射孔时插管式封隔器的插管的第二上移距离时,可以采用如下公式(4)计算:
Figure BDA0001549022180000103
上式中,ΔL'可以表示设置减震器后的插管式封隔器的插管的第二上移距离,F可以表示射孔段油管底端对应的轴向力,ΔF可以表示减震器的轴向力减少能力,Lt'可以表示减震器上端自由段油管的长度,E可以表示射孔段油管的弹性模量,A可以表示管柱截面积。
上述公式(4)中的减震器的轴向力减少能力ΔF可以根据减震器的类型、型号等获得,也可以通过对减震器进行实验或仿真模拟获得,不同型号、不同数量的减震器可以具有不同的轴向力减少能力ΔF。减震器上端自由段油管的长度Lt',则可以根据减震器实际设置的位置进行确定,若包括多个减震器,则可以取位于最上端的减震器上端的射孔段油管的自由长度。
在初始计算插管式封隔器的插管的第一上移距离时,没有减震器,可以以油管底端的受力为准来计算整体的位移。设置减震器后,则以减震器上端的油管的受力为准来计算位移,使得插管式封隔器的插管的第二上移距离计算更加准确。
本申请一个实施例中,对于减震器的轴向力减少能力ΔF可以采用如下公式(5)计算获得:
ΔF=k1x3-k2x2+k3x+k4 (5)
上式中,ΔF可以表示减震器的轴向力减少能力;x可以表示减震器与射孔枪之间的距离与射孔段油管的长度的比值,例如:若减震器与射孔枪之间的距离为x1,射孔段油管的长度为x2,则
Figure BDA0001549022180000111
k1、k2、k3、k4可以表示减震系数。
减震系数k1、k2、k3、k4可以由减震器的数量以及型号确定,本申请一个实施例中,减震系数k1、k2、k3、k4的取值可以参考如下设置:
当有一个减震器时:k1=46.29;k2=203.37;k3=197.16;k4=159.6
当有两个减震器时:k1=16.21;k2=106.45;k3=106.59;k4=199.04
当有三个减震器时:k1=32.4;k2=118.25;k3=120.69;k4=225.79
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法,给出了设置减震器后,插管式封隔器的插管的第二上移距离的计算方法,区别与设置减震器前插管式封隔器的插管的第一上移距离的计算方法,考虑了减震器对插管式封隔器的插管的第二上移距离的影响,提高了插管式封隔器的插管的第二上移距离计算结果的准确性。
在上述实施例的基础上,所述方法还包括:
若第二判断所述插管式封隔器是否处于安全状态的次数到达预设次数,则重新调整所述射孔参数和所述井底峰值压力。
即若多次重复调整减震器的数量和/或位置,并进行射孔时插管式封隔器的插管的第二上移距离的计算,以及插管式封隔器的工作状态的判断,一直未获得使得插管式封隔器处于安全工作状态时的减震器的数量以及位置,则可以通过调整射孔参数和射孔时井底峰值压力,重新进行插管式封隔器的减震处理设计。例如:可以调整射孔枪的尺寸、油管外径、油管内径、射孔枪上端自由段油管的长度、油管管柱的弹性模量、插管式封隔器的插管长度、插管式封隔器对应的工作压力等,调整射孔参数和射孔时井底峰值压力后,可以重新执行上述实施例的方法,进行插管式封隔器的减震处理设计,直至获得使得插管式封隔器能够处于安全工作状态对应的减震器的数量以及位置。预设次数,可以根据实际需要进行设置,本申请实施例不作具体限定。
图4是本申请又一个实施例中插管式封隔器的减震处理方法的流程示意图,如图4所示,图中的封隔器可以为插管式封隔器,下面结合图4以及具体示例介绍本申请的技术方案:
在一个示例中,包括如下步骤:
步骤一:输入射孔施工数据即射孔参数,以及射孔瞬间的井底峰值压力,射孔参数以及井底峰值压力的具体数值参考如下:
射孔枪外径Dp=127mm、射孔枪内径dp=105mm,油管外径Dt=73.02mm、油管内径dt=59mm,射孔枪上端自由段油管的长度为Lt=1500m,插管式封隔器的插管长度为L0=2.1m,插管式封隔器对应的工作压力P0=70MPa,射孔枪底端对应的峰值压力P1=80MPa,环形空间中插管式封隔器对应的实际压力P2=50MPa。
步骤二:计算插管式封隔器的插管的第一上移距离,根据插管式封隔器的插管的第一上移距离和插管式封隔器处的压力,第一判断插管式封隔器是否处于安全状态。
可以按照上述公式(1)-(3)计算插管式封隔器的插管的第一上移距离,计算获得:A=1.4514×10-3m2,F=334.83kN,ΔL=1.65m。
可以看出,ΔL<L0,P2<P0,插管式封隔器处于安全状态。
步骤三:根据步骤二的第一判断结果可以得出插管式封隔器处于安全状态,故不需要进行后续的减震设计。
在另一个示例中,包括如下步骤:
步骤一:输入射孔施工数据即射孔参数以及射孔瞬间的井底峰值压力,射孔参数以及井底峰值压力的具体数值如下:
射孔枪外径Dp=127mm、射孔枪内径dp=105mm,油管外径Dt=73.02mm、油管内径dt=59mm,射孔枪上端自由段油管的长度Lt=1500m,插管式封隔器的插管长度L0=2.1m,插管式封隔器对应的工作压力P0=70MPa,射孔枪底端对应的峰值压力P1=120MPa,环形空间中插管式封隔器对应的实际压力P2=65Mpa。
步骤二:计算插管式封隔器的插管的第一上移距离,根据插管式封隔器的插管的第一上移距离和插管式封隔器处的压力,第一判断插管式封隔器是否处于安全状态。
可以按照上述公式(1)-(3)计算插管式封隔器的插管的第一上移距离,计算获得:A=1.4514×10-3m2,F=502.25kN,ΔL=2.47m。
可以看出,ΔL>L0,P2<P0,插管式封隔器处于不安全状态。
步骤三:根据步骤二第一判断结果可以看出插管式封隔器处于不安全状态,则赋予初始的减震器位置和数量。
输入减震器数量一个,减震器距离射孔枪的距离与射孔段油管的比值为0.6。
步骤四:计算设置减震器后插管式封隔器的插管的第二上移距离,再次校验即第二判断插管式封隔器是否安全。具体可以采用上述公式(1)、(2)、(4)计算出设置减震器后插管式封隔器的插管的第二上移距离:
Figure BDA0001549022180000131
ΔF=46.29×0.63-203.37×0.62+197.16×0.6+159.6=214.7kN
计算获得:ΔL'=1.40m
可以看出,ΔL<L0,P2<P0,插管式封隔器处于安全状态。
步骤五:根据步骤四的第二判断可以看出插管式封隔器处于安全状态,减震处理结束,输出减震器的位置与数量。
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理方法,可以通过实验或仿真模拟,针对插管式封隔器,通过计算射孔时插管式封隔器的插管的位移变化,以及插管式封隔器处环空流体的压力,来判断插管式封隔器是否处于安全状态。若判断插管式封隔器处于不安全状态,则通过设置并调整减震器的数量和/或位置,增大减震效果,实现插管式封隔器的减震设计,获得使得插管式封隔器在射孔时能够安全作业的减震器的数量和位置。可以将最终获得的减震器的数量和位置用于实际的射孔作业中,提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性,可适用于大多数油田,适用范围广泛。
基于上述所述的用于插管式封隔器的减震处理方法,本说明书一个或多个实施例还提供一种用于插管式封隔器的减震处理装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思,本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似,因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
具体地,图5是本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理装置一个实施例的模块结构示意图,如图5所示,本申请中提供的用于插管式封隔器的减震处理装置包括参数获取模块51,数据处理模块52,安全判断模块53,减震调整模块54,循环处理模块55。
参数获取模块51,可以用于获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;
数据处理模块52,可以用于利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;
安全判断模块53,可以用于根据所述上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;
减震调整模块54,可以用于根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;
循环处理模块55,可以用于当第二判断结果为否时,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,重复执行所述减震调整模块的动作,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
本申请提供的用于插管式封隔器的减震处理装置,可以通过实验或仿真模拟,针对插管式封隔器,通过计算射孔时插管式封隔器的插管的位移变化,以及插管式封隔器处环空流体的压力,来判断插管式封隔器是否处于安全状态。若判断插管式封隔器处于不安全状态,则通过设置并调整减震器的数量和/或位置,增大减震效果,实现插管式封隔器的减震设计,获得使得插管式封隔器在射孔时能够安全作业的减震器的数量和位置。可以将最终获得的减震器的数量和位置用于实际的射孔作业中,提高了射孔作业时插管式封隔器的安全性,可适用于大多数油田,适用范围广泛。
需要说明的,上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式,具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述,在此不作一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书实施例提供的上述用于插管式封隔器的减震处理方法或装置可以在计算机中由处理器执行相应的程序指令来实现,如使用windows操作系统的c++语言在PC端实现、linux系统实现,或其他例如使用android、iOS系统程序设计语言在智能终端实现,以及基于量子计算机的处理逻辑实现等。本说明书提供的一种用于插管式封隔器的减震处理装置的另一个实施例中,图6是本申请提供的另一种用于插管式封隔器的减震处理装置实施例的模块结构示意图,如图6所示,本申请另一实施例提供的用于插管式封隔器的减震处理装置可以包括处理器61以及用于存储处理器可执行指令的存储器62,
处理器61和存储器62通过总线63完成相互间的通信;
所述处理器61用于调用所述存储器62中的程序指令,以执行上述各用于插管式封隔器的减震处理方法实施例所提供的方法,例如包括:获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;若第二判断结果为否,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
需要说明的是说明书上述所述的装置根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式,具体的实现方式可以参照方法实施例的描述,在此不作一一赘述。本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于硬件+程序类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书实施例并不局限于必须是符合行业通信标准、标准计算机数据处理和数据存储规则或本说明书一个或多个实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例,仍然可以属于本说明书实施例的可选实施方案范围之内。
在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等,目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现,例如,控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式,控制器的例子包括但不限于以下微控制器:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320,存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白,本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已,并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说,本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,包括
获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;
利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;
根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;
根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;
若第二次判断结果为否,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
2.如权利要求1所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述射孔参数至少包括:射孔枪外径、油管外径、油管内径、射孔枪上端自由段油管的长度、油管管柱的弹性模量,所述井底峰值压力至少包括:射孔枪底端对应的峰值压力;
相应地,所述利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离,包括:
利用所述油管外径、所述油管内径计算所述射孔段油管的管柱截面积;
利用所述射孔枪底端对应的峰值压力、所述射孔枪外径、所述油管外径计算所述射孔段油管底端对应的轴向力;
根据所述管柱截面积、所述射孔段油管底端对应的轴向力、所述射孔段油管的油管管柱的弹性模量、所述射孔枪上端自由段油管的长度,计算所述第一上移距离。
3.如权利要求2所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述根据所述管柱截面积、所述射孔段油管底端对应的轴向力、所述射孔段油管的油管管柱的弹性模量、所述射孔枪上端自由段油管的长度,计算所述第一上移距离,包括:
利用下述公式计算所述第一上移距离:
Figure FDA0002468941870000011
上式中,ΔL表示所述第一上移距离,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,Lt表示所述射孔枪上端自由段油管的长度,E表示所述射孔段油管的油管管柱的弹性模量,A表示所述管柱截面积。
4.如权利要求2或3所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述利用所述射孔枪底端对应的峰值压力、所述射孔枪外径、所述油管外径计算所述射孔段油管底端对应的轴向力,包括:
利用下述公式计算所述射孔段油管底端对应的轴向力:
Figure FDA0002468941870000021
上式中,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,P1表示所述射孔枪底端对应的峰值压力、Dp表示所述射孔枪外径,Dt表示所述油管外径。
5.如权利要求1所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述射孔参数至少包括:所述插管式封隔器的插管长度、所述插管式封隔器对应的工作压力,所述井底峰值压力至少包括:环形空间中所述插管式封隔器对应的实际压力;
相应地,所述第一次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态或所述第二次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,包括:
若所述第一上移距离或所述第二上移距离小于所述插管式封隔器的插管长度,且所述实际压力小于所述工作压力,则判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态,否则,判断所述插管式封隔器在射孔时处于不安全状态。
6.如权利要求2所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述射孔参数还包括:所述减震器上端自由段油管的长度;
相应地,所述第二上移距离的计算方法,包括:
利用下式计算所述第二上移距离:
Figure FDA0002468941870000022
上式中,ΔL'表示所述第二上移距离,F表示所述射孔段油管底端对应的轴向力,ΔF表示所述减震器的轴向力减少能力,Lt'表示所述减震器上端自由段油管的长度,E表示所述射孔段油管的油管管柱的弹性模量,A表示所述管柱截面积。
7.如权利要求6所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述减震器的轴向力减少能力的计算方法包括:
利用下式计算所述减震器的轴向力减少能力:
ΔF=k1x3-k2x2+k3x+k4
上式中,ΔF表示所述减震器的轴向力减少能力,x表示所述减震器与所述射孔枪之间的距离与射孔段油管的长度的比值,k1、k2、k3、k4表示减震系数。
8.如权利要求1所述的一种用于插管式封隔器的减震处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
若第二次判断所述插管式封隔器是否处于安全状态的次数到达预设次数,则重新调整所述射孔参数和所述井底峰值压力。
9.一种用于插管式封隔器的减震处理装置,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取射孔参数和射孔瞬间对应的井底峰值压力;
数据处理模块,用于利用所述射孔参数、所述井底峰值压力计算射孔时插管式封隔器的插管的第一上移距离;
安全判断模块,用于根据所述第一上移距离、所述射孔参数、所述井底峰值压力,第一次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态,若否,则在射孔段油管处设置减震器,并计算设置减震器后所述插管的第二上移距离;
减震调整模块,用于根据所述井底峰值压力、所述射孔参数、所述第二上移距离,第二次判断所述插管式封隔器在射孔时是否处于安全状态;
循环处理模块,用于当第二次判断结果为否时,则调整所述减震器的位置和/或数量,重新计算所述第二上移距离,重复执行所述减震调整模块的动作,直至判断所述插管式封隔器在射孔时处于安全状态。
10.一种用于插管式封隔器的减震处理装置,其特征在于,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现如权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
CN201810039342.2A 2018-01-16 2018-01-16 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置 Active CN108319765B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810039342.2A CN108319765B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810039342.2A CN108319765B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108319765A CN108319765A (zh) 2018-07-24
CN108319765B true CN108319765B (zh) 2020-06-19

Family

ID=62893466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810039342.2A Active CN108319765B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108319765B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750423A (en) * 1972-06-28 1973-08-07 Dresser Ind Borehole shock absorber
EP0261291A1 (en) * 1985-06-03 1988-03-30 Halliburton Company Apparatus for shock protection in boreholes
CN201614926U (zh) * 2010-02-08 2010-10-27 中国海洋石油总公司 用于复合射孔与全通径地层测试联作的减震装置
CN102155200A (zh) * 2011-04-21 2011-08-17 西南石油大学 一种具有减震缓冲功能的射孔器
CN103174402A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 中国石油化工股份有限公司 一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器
CN107045579A (zh) * 2017-04-25 2017-08-15 西南石油大学 基于油管柱稳定性及安全性分析的井下射孔测试工具串优化方法
CN107100598A (zh) * 2017-06-30 2017-08-29 中国石油大学(北京) 射孔减震器装置
CN107218017A (zh) * 2017-07-11 2017-09-29 中国石油大学(北京) 射孔双向减震器
CN107423471A (zh) * 2017-04-25 2017-12-01 西南石油大学 基于封隔器受力分析的井下射孔测试工具串优化方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750423A (en) * 1972-06-28 1973-08-07 Dresser Ind Borehole shock absorber
EP0261291A1 (en) * 1985-06-03 1988-03-30 Halliburton Company Apparatus for shock protection in boreholes
CN201614926U (zh) * 2010-02-08 2010-10-27 中国海洋石油总公司 用于复合射孔与全通径地层测试联作的减震装置
CN102155200A (zh) * 2011-04-21 2011-08-17 西南石油大学 一种具有减震缓冲功能的射孔器
CN103174402A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 中国石油化工股份有限公司 一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器
CN107045579A (zh) * 2017-04-25 2017-08-15 西南石油大学 基于油管柱稳定性及安全性分析的井下射孔测试工具串优化方法
CN107423471A (zh) * 2017-04-25 2017-12-01 西南石油大学 基于封隔器受力分析的井下射孔测试工具串优化方法
CN107100598A (zh) * 2017-06-30 2017-08-29 中国石油大学(北京) 射孔减震器装置
CN107218017A (zh) * 2017-07-11 2017-09-29 中国石油大学(北京) 射孔双向减震器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Study on Dynamic Response of Downhole Tools under Perforation Impact Load;Liu Jun,et al.;《Shock and Vibration》;20170824;第1-10页 *
射孔测试联作技术的改进及应用;高娉等;《石油仪器》;20040430;第18卷(第2期);第57-58页 *
考虑上部管柱变形影响的减震器动力学分析;崔之健等;《华中科技大学学报(自然科学版)》;20080930;第36卷(第9期);第106-108页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108319765A (zh) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11922103B2 (en) Algorithm for optimal ICD configuration using a coupled wellbore-reservoir model
CN108019205B (zh) 一种确定储层可压裂性指数的方法及装置
CN111101929B (zh) 一种计算油气藏平均地层压力的方法、装置及系统
CN103052943A (zh) 源代码转换方法和源代码转换程序
US20120143577A1 (en) Prioritizing well drilling propositions
CN115981791A (zh) 系统交互方法、装置、设备及存储介质
CN108008444B (zh) 一种确定岩石物理模型的方法及装置
CN108875096B (zh) 岩心尺度的仿真模型构建方法
CN108227032B (zh) 一种地应力的确定方法及装置
CA2608659A1 (en) High-level graphical programming language and tool for well management
CN106845786B (zh) 注入井和生产井间储层连通性评价方法和装置
CN107329182A (zh) 一种确定储层渗透率的方法及装置
CN105760361A (zh) 一种语言模型建立方法及装置
CN108319765B (zh) 一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置
Ghauri et al. A transient model for hydraulic simulation of bullheading and pressurized mud cap drilling
CN108505991B (zh) 一种确定岩心中油的采出程度的方法及装置
Scheffler et al. Modelling CAD models: Method for the model driven design of CAD models for deep drawing tools
CN103150455A (zh) 相邻连线间的寄生电容参数估算方法和电路优化方法
di Prisco et al. A multi‐mechanism constitutive model for plastic adaption under cyclic loading
CN112377183B (zh) 多洞多缝型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法及装置
Khawaja et al. Multiphysics Modelling of Fluid-Particulate Systems
Chen et al. Corrected SPH methods for solving shallow-water equations
CN108629463B (zh) 地应力变化预测方法和装置
CN107605472B (zh) 一种确定油藏采收率的方法及装置
CN109025959A (zh) 一种确定射孔测试联作液垫高度的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant