CN108460477B - 一种井下泥浆比重的预测方法和装置 - Google Patents

一种井下泥浆比重的预测方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108460477B
CN108460477B CN201810059360.7A CN201810059360A CN108460477B CN 108460477 B CN108460477 B CN 108460477B CN 201810059360 A CN201810059360 A CN 201810059360A CN 108460477 B CN108460477 B CN 108460477B
Authority
CN
China
Prior art keywords
well
section
bottom hole
pressure
temperature
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
CN201810059360.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108460477A (zh
Inventor
马跃
王伟
李怀科
肖剑
苗海龙
耿铁
李自立
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 Oilfield Services Ltd
China National Offshore Oil Corp CNOOC
Original Assignee
China Oilfield Services Ltd
China National Offshore Oil Corp CNOOC
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 Oilfield Services Ltd, China National Offshore Oil Corp CNOOC filed Critical China Oilfield Services Ltd
Priority to CN201810059360.7A priority Critical patent/CN108460477B/zh
Publication of CN108460477A publication Critical patent/CN108460477A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108460477B publication Critical patent/CN108460477B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Mining

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种井下泥浆比重的预测方法和装置,所述预测方法包括:获取井下预设深度的压力和温度;根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。本申请基于井下预设深度的压力和温度准确的预测了井下预设深度的泥浆比重,从而提高了钻井安全性,减少甚至消除了井控事故。

Description

一种井下泥浆比重的预测方法和装置
技术领域
本申请涉及钻井技术,尤指一种井下泥浆比重的预测方法和装置。
背景技术
一般情况下,对于常规井来说,温度和压力对泥浆比重的影响对于实际钻井过程中是可以忽略的。但是,对于高温高压(HTHP,High Temperature and High Pressure)井,由于HTHP井中安全密度窗口很窄(即孔隙压力和破裂压力相差很小),此类施工操作就很容易出现钻井事故。据统计,在非高温高压井施工过程中,井控事故占比达到4%~5%,也就是意味着在20~25口井的钻井过程中,仅有一次发生钻井过程会发生井控事故,然而,对于HTHP井来说,这样的井控事故占比达到100%~200%,意味着每钻一口井都要发生1~2次井控事故。所以,在HTHP井施工过程中,对于泥浆比重的准确把控是减少甚至消除井控事故的关键所在。
对于HTHP井,温度和压力对井底静态密度当量和动态密度当量的影响是必须要考虑的。其中,静态密度当量是指泥浆在静止时的密度,动态密度当量是指泥浆在钻井泵循环时的密度。同时,随着常规井的数量的逐渐减少,HTHP井的需求量却是逐年增加的,这意味着井控的安全风险也随之增加。尤其对于油基泥浆来说,温度和压力是异常敏感的,在高温高压的情况下,井底泥浆比重和井口实测的泥浆比重会相差很大。目前对于该问题的研究,国内外学者仅停留在理论模型的水平,即基于理论模型来研究温度和压力对泥浆比重的影响,且无法证实该理论模型正确与否,因此,在钻井过程中运用该理论模型存在一定的“模糊性”和“不确定性”,尤其对HTHP井来说,无法保证施工的安全,达不到工程上的要求,易造成钻井事故,造成巨大损失。
发明内容
本申请提供了一种井下泥浆比重的预测方法和装置,能够准确预测井下泥浆比重,从而提高钻井安全性,减少甚至消除井控事故。
本申请提供了一种井下泥浆比重的预测方法,包括:
获取井下预设深度的压力和温度;
根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。
可选的,该方法还包括:
根据所述预设深度的压力预测所述预设深度的静态密度当量。
可选的,所述根据预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量包括:
按照公式
Figure BDA0001554820010000021
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
可选的,所述获取井下预设深度的压力和温度包括:
将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;
获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行所述获取第(i+1)段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度。
可选的,所述获取第i段井的井底压力包括:
按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算所述第i段井的井底压力;
其中,Pi为所述第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
可选的,所述获取第i段井的井底温度包括:
按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算所述第i段井的井底温度。
其中,Ti为所述第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
可选的,所述根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:
按照公式
Figure BDA0001554820010000031
计算所述第i段井的井底泥浆比重。
其中,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,Pi为第i段井的井底压力,Ti为第i段井的井底温度。
可选的,所述根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:
按照公式
Figure BDA0001554820010000032
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,
Figure BDA0001554820010000033
Figure BDA0001554820010000034
Figure BDA0001554820010000035
Figure BDA0001554820010000036
ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,ρwi为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρoi为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度,fs为固相在泥浆中的体积占比,ρc为化学物质的密度,fc为化学物质在泥浆中的体积占比。
本申请提出了一种井下泥浆比重的预测装置,包括:
获取模块,用于获取井下预设深度的压力和温度;
第一预测模块,用于根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。
可选的,还包括:第二预测模块,用于根据所述预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量。
可选的,所述第二预测模块具体用于:
按照公式
Figure BDA0001554820010000041
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
可选的,所述获取模块具体用于:
将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;
获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行所述获取第(i+1)段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度。
可选的,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底压力:
按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算所述第i段井的井底压力;
其中,Pi为所述第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
可选的,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底温度:
按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算所述第i段井的井底温度。
其中,Ti为所述第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
可选的,所述第一预测模块具体用于:
按照公式
Figure BDA0001554820010000042
计算所述第i段井的井底泥浆比重。
其中,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,Pi为第i段井的井底压力,Ti为第i段井的井底温度。
可选的,所述获取模块具体用于采用以下方式实现所述根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重:
按照公式
Figure BDA0001554820010000051
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,
Figure BDA0001554820010000052
Figure BDA0001554820010000053
Figure BDA0001554820010000054
Figure BDA0001554820010000055
ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,ρwi为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρoi为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度,fs为固相在泥浆中的体积占比,ρc为化学物质的密度,fc为化学物质在泥浆中的体积占比。
本申请提出了一种终端,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令被所述处理器执行时,实现上述任一项井下泥浆比重的预测方法。
本申请提出了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上述任一项井下泥浆比重的预测方法的步骤。
与相关技术相比,本申请包括:获取井下预设深度的压力和温度;根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。本申请基于井下预设深度的压力和温度准确的预测了井下预设深度的泥浆比重,从而提高了钻井安全性,减少甚至消除了井控事故。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请井下泥浆比重的预测方法的流程图;
图2为本申请井下泥浆比重的预测装置的结构组成示意图;
图3为本申请终端的结构组成示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
泥浆密度是指单位体积泥浆的质量,可以采用泥浆比重的方式来表示,即用相对密度的方式来表示,即相对于水的密度。泥浆比重是受到温度和压力的联合影响的。在压力不变的条件下,温度升高,泥浆比重降低;温度降低,泥浆比重升高。在温度不变的条件下,压力升高,泥浆比重升高;压力降低,泥浆比重降低。因此,温度和压力对泥浆比重的影响是一个互逆的过程。对于某一稳定体系的泥浆来说,无法确定是温度起到主导作用还是压力起到主导作用,主导作用的影响程度有多大,只能通过压力体积温度(PVT,PressureVolume Temperature)的实验进行量化确定。
经过大量的实验发现无论泥浆体系如何,泥浆比重与温度和压力有着相似的二项式关系,即泥浆比重是温度和压力的关系函数,如公式(1)。
ρ=a1+b1P+c1P2+(a2+b2P+c2P2)T (1)
其中,ρ为泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,P为压力,T为温度。
也就是说,通过一系列PVT实验,针对某一种泥浆体系,只要确定上述六个系数,就能够确定不同温度和压力下的泥浆比重。
进一步,如果无法直接对泥浆体系做PVT实验,那么如果获得泥浆液相的成分,对其单相的成分有对应的PVT数据,就可以利用公式(2)在指定温度和压力条件下对混合后的泥浆体系的比重进行计算。
Figure BDA0001554820010000071
其中,ρw1=a1w+b1wP1+c1wP1 2+(a2w+b2wP1+c2wP1 2)T1,ρo1=a1o+b1oP1+c1oP1 2+(a2o+b2oP1+c2oP1 2)T1
Figure BDA0001554820010000072
Figure BDA0001554820010000073
ρw1为泥浆中水相(一般指不同浓度的盐水等)在温度T1和压力P1时的密度,ρo1为泥浆中油相(如柴油、气质油和白油等)在温度T1和压力P1时的密度,ρw2为泥浆中水相在温度T2和压力P2时的密度,ρo2为泥浆中油相在温度T2和压力P2时的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度,fs为固相在泥浆中的体积占比,ρc为化学物质的密度,fc为化学物质在泥浆中的体积占比,ρmud_i为泥浆在温度T1和压力P1时的密度,ρ(P2,T2)为泥浆在温度T2和压力P2时的密度。
参见图1,本申请提出了一种井下泥浆比重的预测方法,包括:
步骤100、获取井下预设深度的压力和温度。
本申请中,井下预设深度是指从待预测泥浆比重的井的井眼顶部到井底之间的任意一深度。
本申请中,可以采用以下方式获取井下预设深度的压力和温度。
将待预测泥浆比重的井的井眼顶部到预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行所述获取第(i+1)段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度。
本申请中,按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算第i段井的井底压力。
其中,Pi为第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,即地表压力(正常来说,海上钻井指的是海平面大气压力,陆地钻井指的是地面大气压力),ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔(指一段井的深度),默认值为100ft。
其中,当i等于1时,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重;当i大于或等于2时,ρi-1为第(i-1)段井底的泥浆比重。
其中,井眼顶部的泥浆比重可以直接测量获得;或者,按照公式
Figure BDA0001554820010000081
计算获得。
其中,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数。
本申请中,按照申请号2017102523534为发明名称为“一种温度场预测方法及装置”的中国专利申请计算第i段井的井底温度;或者,按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算第i段井的井底温度。
其中,Ti为第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,即地表温度,也就是钻井现场露天的大气温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
本申请中,可以采用以下方式的任一种预测第i段井的井底泥浆比重。
第一种,按照公式
Figure BDA0001554820010000082
计算第i段井的井底泥浆比重。
其中,ρi为第i段井的泥浆比重。
第二种,根据井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重、第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重。
具体的,按照公式
Figure BDA0001554820010000091
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,
Figure BDA0001554820010000092
Figure BDA0001554820010000093
Figure BDA0001554820010000094
Figure BDA0001554820010000095
ρi为第i段井的井底泥浆比重,ρwi为第i段井的井底泥浆中水相(一般指不同浓度的盐水等)的密度,ρoi为第i段井的井底泥浆中油相(如柴油、气质油和白油等)的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度,fs为固相在泥浆中的体积占比,ρc为化学物质的密度,fc为化学物质在泥浆中的体积占比。
其中,当i等于1时,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度。
当i大于或等于2时,ρi-1为第(i-1)段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为第(i-1)段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为第(i-1)段井的井底泥浆中油相的密度。
步骤101、根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。
本申请中,可以采用与预测第i段井的井底泥浆比重的方式相同的方式来获取井下预设深度的泥浆比重,这里不再赘述。
可选的,该方法还包括:
根据预设深度的压力预测预设深度的的静态密度当量。
具体的,按照公式
Figure BDA0001554820010000101
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
本发明实施例基于井下预设深度的压力和温度准确的预测了井下预设深度的泥浆比重,保障钻井施工能够顺利完成,从而提高了钻井安全性,减少甚至消除了井控事故,节省了钻井成本,提高了钻井效率。
参见图2,本申请提出了一种井下泥浆比重的预测装置,包括:
获取模块,用于获取井下预设深度的压力和温度;
第一预测模块,用于根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。
可选的,还包括:第二预测模块,用于根据预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量。
可选的,所述第二预测模块具体用于:
按照公式
Figure BDA0001554820010000102
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
可选的,所述获取模块具体用于:
将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;
获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行所述获取第(i+1)段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度。
可选的,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底压力:
按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算所述第i段井的井底压力;
其中,Pi为所述第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
可选的,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底温度:
按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算所述第i段井的井底温度。
其中,Ti为所述第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
可选的,所述第一预测模块具体用于:
按照公式
Figure BDA0001554820010000111
计算所述第i段井的井底泥浆比重。
其中,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,Pi为第i段井的井底压力,Ti为第i段井的井底温度。
可选的,获取模块具体用于采用以下方式实现所述根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重
按照公式
Figure BDA0001554820010000112
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,
Figure BDA0001554820010000113
Figure BDA0001554820010000114
Figure BDA0001554820010000115
Figure BDA0001554820010000116
ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,ρwi为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρoi为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第(i-1)段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度,fs为固相在泥浆中的体积占比,ρc为化学物质的密度,fc为化学物质在泥浆中的体积占比。
参见图3,本申请提出了一种终端,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令被所述处理器执行时,实现上述任一种井下泥浆比重的预测方法。
本申请提出了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上述任一种井下泥浆比重的预测方法的步骤。
虽然本申请所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员,在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种井下泥浆比重的预测方法,其特征在于,包括:
获取井下预设深度的压力和温度;
根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重;
所述获取井下预设深度的压力和温度包括:
将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;
获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行获取第i+1段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:
按照公式
Figure FDA0003555992000000011
计算所述第i段井的井底泥浆比重;
其中,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,Pi为第i段井的井底压力,Ti为第i段井的井底温度;
根据第i-1段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:
按照公式
Figure FDA0003555992000000012
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,
Figure FDA0003555992000000013
Figure FDA0003555992000000014
Figure FDA0003555992000000015
Figure FDA0003555992000000016
Pi-1为第i-1段井的井底压力,Ti-1为第i-1段井的井底温度,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,ρwi为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρoi为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第i-1段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第i-1段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第i-1段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比。
2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,该方法还包括:
根据所述预设深度的压力预测所述预设深度的静态密度当量。
3.根据权利要求2所述的预测方法,其特征在于,所述根据预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量包括:
按照公式
Figure FDA0003555992000000021
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
4.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述获取第i段井的井底压力包括:
按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算所述第i段井的井底压力;
其中,Pi为所述第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
5.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述获取第i段井的井底温度包括:
按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算所述第i段井的井底温度;
其中,Ti为所述第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
6.一种井下泥浆比重的预测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取井下预设深度的压力和温度;
第一预测模块,用于根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重;
所述获取模块具体用于:
将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;
获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;
根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行获取第i+1段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度;
所述第一预测模块具体用于:
按照公式
Figure FDA0003555992000000031
计算所述第i段井的井底泥浆比重;
其中,ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,a1,b1,c1,a2,b2,c2为系数,Pi为第i段井的井底压力,Ti为第i段井的井底温度;
所述第一预测模块具体用于采用以下方式实现根据第i-1段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重:
按照公式
Figure FDA0003555992000000032
计算第i段井的井底泥浆比重;
其中,Pi-1为第i-1段井的井底压力,Ti-1为第i-1段井的井底温度;
Figure FDA0003555992000000033
Figure FDA0003555992000000034
Figure FDA0003555992000000035
Figure FDA0003555992000000036
ρi为所述第i段井的井底泥浆比重,ρwi为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρoi为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第i-1段井的井底泥浆比重,ρw(i-1)为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第i-1段井的井底泥浆中水相的密度,ρo(i-1)为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第i-1段井的井底泥浆中油相的密度,a1w,b1w,c1w,a2w,b2w,c2w为水相的系数,a1o,b1o,c1o,a2o,b2o,c2o为油相的系数,fo为油相在泥浆中的体积占比,fw为水相在泥浆中的体积占比,ρs为固相的密度。
7.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,还包括:第二预测模块,用于根据所述预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量。
8.根据权利要求7所述的预测装置,其特征在于,第二预测模块具体用于:
按照公式
Figure FDA0003555992000000041
预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
9.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底压力:
按照公式Pi=Psurf+0.052ρi-1dD计算所述第i段井的井底压力;
其中,Pi为所述第i段井的井底压力,Psurf为井眼顶部的压力,ρi-1为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
10.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底温度:
按照公式Ti=Tsurf+GgDi计算所述第i段井的井底温度;
其中,Ti为所述第i段井的井底温度,Tsurf为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,Di为第i段井的井深。
11.一种终端,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令被所述处理器执行时,实现如权利要求1~5任一项所述的井下泥浆比重的预测方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,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1~5任一项所述的井下泥浆比重的预测方法的步骤。
CN201810059360.7A 2018-01-22 2018-01-22 一种井下泥浆比重的预测方法和装置 Active CN108460477B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810059360.7A CN108460477B (zh) 2018-01-22 2018-01-22 一种井下泥浆比重的预测方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810059360.7A CN108460477B (zh) 2018-01-22 2018-01-22 一种井下泥浆比重的预测方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108460477A CN108460477A (zh) 2018-08-28
CN108460477B true CN108460477B (zh) 2022-06-14

Family

ID=63238396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810059360.7A Active CN108460477B (zh) 2018-01-22 2018-01-22 一种井下泥浆比重的预测方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108460477B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112761621B (zh) * 2021-02-18 2022-12-09 中海油田服务股份有限公司 一种预测井下压力的方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014387A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种井底压力实时预测与控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8214152B2 (en) * 2009-09-28 2012-07-03 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for predicting vertical stress fields

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014387A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种井底压力实时预测与控制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鄢捷年等.预测高温高压下泥浆密度的数学模型.《石油钻采工艺》.1990,(第05期),27-34页. *
预测高温高压下泥浆密度的数学模型;鄢捷年等;《石油钻采工艺》;19901020(第05期);27-34页 *
高温高压条件下钻井液当量静态密度预测模型;赵胜英等;《石油钻探技术》;20090525(第03期);48-51 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108460477A (zh) 2018-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Fracture gradient prediction: an overview and an improved method
Flemings et al. Critical pressure and multiphase flow in Blake Ridge gas hydrates
Moridis et al. Gas production from a cold, stratigraphically-bounded gas hydrate deposit at the Mount Elbert Gas Hydrate Stratigraphic Test Well, Alaska North Slope: Implications of uncertainties
Yu et al. Chemical–mechanical wellbore instability model for shales: accounting for solute diffusion
US20100096129A1 (en) Method of hydrocarbon recovery
US20100096128A1 (en) Enhancing hydrocarbon recovery
Zhou et al. Experimental and numerical study on spontaneous imbibition of fracturing fluids in the horn river shale gas formation
US20140318232A1 (en) Relative permeability from borehole resistivity measurements
RU2670703C9 (ru) Способ мониторинга места разведки и разработки нетрадиционных углеводородов
Kutasov et al. Wellbore and formation temperatures during drilling, cementing of casing and shut-in
CN113032987A (zh) 一种无隔水管钻井气侵特性动态分析方法
Callegaro et al. Design and implementation of low salinity waterflood in a north African brown field
CN108460477B (zh) 一种井下泥浆比重的预测方法和装置
Hun et al. Investigation of the factors influencing the flowback ratio in shale gas reservoirs: A study based on experimental observations and numerical simulations
Liu et al. Simultaneous interpretation of three-phase relative permeability and capillary pressure for a tight carbonate reservoir from wireline formation testing
US11434758B2 (en) Method of assessing an oil recovery process
CN104636592B (zh) 通过常规测井获取油层指示标志的方法
US20210010357A1 (en) Method for developing a hydrocarbon reservoir by injecting a gas in the form of foam
US10041344B2 (en) Determining pressure within a sealed annulus
Wu et al. Research on rapid identification and evaluation technology for gas formation during underbalanced drilling
Liu et al. Simultaneous Interpretation of Relative Permeability and Capillary Pressure for a Naturally Fractured Carbonate Formation From Wireline Formation Testing
Moridis Gas production from a cold, stratigraphically bounded hydrate deposit at the Mount Elbert site, North Slope, Alaska
Haghi et al. A case study for HCL-based fracturing and stress determination: A Deformation/Diffusion/Thermal approach
Tan et al. Leak-off mechanism and pressure prediction for shallow sediments in deepwater drilling
US10801321B2 (en) Method for monitoring salinity within an underground formation

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