CN108729901A - 一种保持水泥环密封完整性的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保持水泥环密封完整性的方法及装置，该方法包括：建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型；对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围；在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。本发明通过保持水泥环密封完整性，降低微环隙，实现了抑制气井井口环空带压的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探开发技术领域，特别是涉及一种气井压裂过程中保持水泥环密封完整性的方法及装置。
背景技术
在石油天然气勘探开发过程中，油套和技套之间的环空带压问题日益突出。产生环空带压的因素较多，如固井胶结质量差、压力变化或温度变化等，而水泥环结构破坏或出现间隙是引起环空带压的关键因素之一。当气井有大型压裂生产施工时，高压会造成水泥环产生不可恢复的径向塑性形变，即压力卸载后，套管与水泥环的第一胶结面会出现环隙，从而导致气窜和环空带压问题，对于高含硫气井还可能导致严重的人员伤亡、环境污染和经济损失。
目前，国内外针对预防环空带压的主要研究一般可以分为两类：一是持续改进水泥浆配方，增强弹性变形能力；二是利用以哈利伯顿Well Lock树脂材料为代表的环空封隔塞，阻止气体上窜通道。虽然国内学者也试图通过有限元的方法解决上述问题，但是现有的研究在如何通过保持水泥环密封完整性从而预防环空带压方面仍处于瓶颈状态。
发明内容
针对于上述问题，本发明提供一种保持水泥环密封完整性的方法及装置，通过保持水泥环密封完整性，降低微环隙，实现了抑制气井井口环空带压的目的。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种保持水泥环密封完整性的方法，该方法包括：
建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
优选的，所述建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，包括：
根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
优选的，所述对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，包括：
根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
优选的，所述根据所述有限元模型中的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数，包括：
在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
优选的，所述在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封，包括：
根据所述回压范围，确定回压设计值；
对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
根据本发明的第二方面，提供了一种保持水泥环密封完整性的装置，该装置包括：
模型建立模块，用于建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
计算模块，用于对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
回压施加模块，用于在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
优选的，所述模型建立模块包括：
几何模型建立单元，用于根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
定义单元，用于定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
应力获取单元，用于分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
网格划分单元，用于对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
有限元分析模型建立单元，用于根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
优选的，所述计算模块包括：
模拟分析单元，用于根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
分析计算单元，用于对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
优选的，所述模拟分析单元包括：
第一模拟单元，用于在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
第二模拟单元，用于在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
第三模拟单元，用于在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
分析子单元，用于根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
优选的，所述回压施加模块包括：
回压确定单元，用于根据所述回压范围，确定回压设计值；
施压单元，用于对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
相较于现有技术，本发明通过建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型；对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围；在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。在本发明中通过建立有限元分析模型，进行有限元分析计算得到最佳的回压范围，固井后在水泥环上方加上回压，可以改善水泥环受力状态，提高界面胶结强度，降低微环隙，从而保持水泥环密封的完整性，抑制气井井口环空带压。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种保持水泥环密封完整性的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二中对应的图1所示S11步骤中的具体建立有限元分析模型的流程示意图；
图3为本发明实施例二中对应的图1所示S12步骤中的计算回压范围的流程示意图；
图4为本发明实施例二中对应的图1所示S13步骤中施加回压的流程示意图；
图5为本发明实施例三中提供的一种保持水泥环密封完整性的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权力要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
实施例一
参见图1为本发明实施例一提供的一种保持水泥环密封完整性的方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S11、建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
具体的，气井固井注水泥作业主要目的就是对套管外环空进行有效封隔，防止气井钻井、增产作业和生产过程中的地层流体窜流；并形成完整的水泥环，有效支撑和保护套管。在气井钻井开发过程中，固井水泥环要受到诸如套管内压力、地层岩石围压、温度应力等作用，这些载荷常常会对水泥环的密封作用产生不利影响。为了能够保持水泥环密封的完整性，在本发明中通过固井完毕后加入回压，改善水泥受力状态，提高密封完整性。为了获取准确的回压值，需要先建立有限元分析模型。并且优选的，在所述有限元分析模型中的地层尺寸为井眼尺寸的12倍，有效消除了井眼应力对远场应力的影响，模型高度为井眼半径的6％，消除了端部效应。同时优选的，所述有限元分析模型为实际井眼尺寸模型的1/4。
S12、对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
具体的，所述回压为固井完毕后通过压井灌注入的压力。通过固井完毕后加入回压，即注入水泥浆后，候凝期间从井口加入回压，使凝固后的水泥强度更高、密封性更好。在本发明中计算获得的回压范围包括其端点值。
S13、在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
具体的，在所述回压范围内选择适合的回压设计值，然后从井口加入回压，从而保持水泥环密封的完整性。
根据本发明实施例一公开的技术方案，通过建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型；对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围；在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。通过建立有限元分析模型，进行有限元分析计算得到最佳的回压范围，固井后在水泥环上方加上回压，可以改善水泥环受力状态，提高界面胶结强度，降低微环隙，从而保持水泥环密封的完整性，抑制气井井口环空带压。
实施例二
参照本发明实施例一和图1中所描述的S11到S13步骤的具体过程，参见图2为本发明实施例二中对应的图1所示S11步骤中的具体建立有限元分析模型的流程示意图，图1中步骤S11具体包括：
S111、根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
具体的，在本实施例二中优选的，根据现场实际采用的油层套管尺寸和实测井径扩大率，同时考虑消除井眼应力对远场应力的影响与端部效应，通过ABAQUS有限元软件建立油层套管-水泥环-地层系统的三维几何模型。
S112、定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
具体的，根据现场钻井实际钻井工程不同工况，定义所建立的三维几何模型中各钻具部件的物理属性参数及水泥破坏准测，并用Mohr-Coulimb准则定义水泥的本构关系，Mohr-Coulimb准则作为水泥环的塑性屈服准则，假定作用在某一点的剪应力等于该店的抗剪强度时，该点发生破坏，剪切强度与作用在某一点的剪应力等于该点的抗剪强度时，该点发生破坏，剪切强度与作用在该面的正应力成线性关系。在油井水泥环中，Mohr-Coulimb准则本构方程可写为：
其中，σr和σθ分别为水泥环受到的径向应力和周向应力，c为材料的粘聚力，φ为材料的内摩擦角。
S113、分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
具体的，分别定义套管-水泥环与地层-水泥环界面接触，采用径向硬接触(罚函数)、切向粗糙(无滑移)的接触方式。同时根据固井施工完毕及水泥浆凝固后的界面实际胶结强度，分别定义所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始接触应力。
S114、对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
优选的，对所述三维几何模型进行网格划分，可以采用结构方法、减缩积分、八结点线性六面体单元、不同结点数为各部件分别划分有限元网格，当然上述列举的属于软件中划分网格的常用方法及类型范围，在实际情况中需要结合具体场景选择合适的方法、单元类型和结点数即可。
S115、根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
具体的，设置所述有限元网格模型的边界条件，还需要考虑其载荷，载荷主要包括套管内壁压力、地应力和水泥环上方回压三部分。其中套管内压采用压裂过程中产生的压力90-110MPa；地应力采用该井段实际测得的最大主应力；水泥环回压根据现场施工情况，分别采用0-10MPa。边界条件主要包括对称边界与位移约束边界两部分，其中模型外侧分别施加X和Y方向对称边界条件，水泥环底部表面施加Z方向轴向位置约束条件。设置边界条件的主要目的是，尽可能模拟真实井下工况，如施加地应力，同时考察回压对水泥环受力状态的影响。
在获得所述有限元分析模型后，需要计算回压范围，参见图3为本发明实施例二中对应的图1所示S12步骤中的计算回压范围的流程示意图，图1中步骤S12具体包括：
S121、根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
具体的，在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
可以理解的是，在对所述有限元分析计算之前，需要根据回压值的不同对所述模型进行模拟分析，这样才能保证计算结果的准确性。所述水泥环受力特性的相关参数为固井后在水泥环上方施加不同的回压值其对应的状态影响参数。具体的为，施加很小的内压与回压，确保建立界面之间良好的接触关系，这一步骤的主要目的是确保计算收敛；然后根据实际情况施加内压与回压，考察压力加载阶段的影响，最后去掉内压与回压，考察压力卸载阶段的影响，这两个步骤的主要目的是尽可能真实的模拟压裂过程，即加压-泄压过程。这样模拟分析后，可以得到加入回压后的套管-水泥环-地层系统有效应力、径向应力、塑性厚度、界面压力、变形量和微环隙这些影响水泥环密封完整性的关键参数。
S122、对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
具体的，在上述模拟分析步骤中获得了加入回压后的套管-水泥环-地层系统有效应力、径向应力、塑性厚度、界面压力、变形量和微环隙这些影响水泥环密封完整性的关键参数，可以根据这些关键参数对比评价不同回压时的密封完整性效果，进而可以确定保持水泥环密封完整性时所施加的回压值具体包括哪些数值，最终可以确定回压范围。
在获得回压范围后，需要施加回压，参见图4为本发明实施例二中对应的图1所示S13步骤中施加回压的流程示意图，图1中步骤S13具体包括：
S131、根据所述回压范围，确定回压设计值；
S132、对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
具体的，首选在所述的回压范围内选定一个最佳的回压设计值，然后采用施加回压的工程手段进行加压处理，在固井施工后的候凝期水泥浆施加回压时所述的工程手段具体为：打开封井器，冲洗阀门；关闭防喷器，采用水泥车由压井管汇注入清水，缓慢施加回压；保持平稳加压，直至回压加到设计值；关闭封井器。
根据本发明实施例二公开的技术方案，具体描述了建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封的过程，并且在建立有限元分析模型的时候充分考虑了水泥环所在位置的实际情况，并且在计算获得回压范围之前先进行了模拟分析考虑了加入不同的回压值对水泥环密封性的影响，最终确定了最佳的回压设计值完成了加压的过程。这样通过加入回压改善水泥环受力状态，提高界面胶结强度，降低微环隙，从而保持水泥环密封的完整性，抑制气井井口环空带压。
实施例三
与本发明实施例一和实施例二所公开的保持水泥环密封完整性的方法相对应，本发明的实施例三还提供了一种保持水泥环密封完整性的装置，参见图5为本发明实施例三种提供的一种保持水泥环密封完整性的装置的结构示意图，该装置包括：
模型建立模块1，用于建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
计算模块2，用于对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
回压施加模块3，用于在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
相应的，所述模型建立模块1包括：
几何模型建立单元11，用于根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
定义单元12，用于定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
应力获取单元13，用于分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
网格划分单元14，用于对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
有限元分析模型建立单元15，用于根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
相应的，所述计算模块2包括：
模拟分析单元21，用于根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
分析计算单元22，用于对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
具体的，所述模拟分析单元21包括：
第一模拟单元211，用于在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
第二模拟单元212，用于在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
第三模拟单元213，用于在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
分析子单元214，用于根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
相应的，所述回压施加模块3包括：
回压确定单元31，用于根据所述回压范围，确定回压设计值；
施压单元32，用于对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
在本发明实施例三中，通过模型建立模块建立了有限元分析模型，在计算模块中对所述有限元分析模型进行了模拟分析计算获得了回压范围，在回压施加模块中，根据所述回压范围确定了回压施加设计值，对所述水泥环进行加入回压，通过对所述水泥环加入分析计算获得的回压设计值，改善了水泥环受力状态，提高界面胶结强度，降低微环隙，抑制了气井井口环空带压。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种保持水泥环密封完整性的方法，其特征在于，该方法包括：
建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，包括：
根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，包括：
根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述有限元模型中的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数，包括：
在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封，包括：
根据所述回压范围，确定回压设计值；
对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
6.一种保持水泥环密封完整性的装置，其特征在于，该装置包括：
模型建立模块，用于建立气井井下的由套管、水泥环和地层所构成的有限元分析模型，其中，在所述气井中，所述水泥环位于所述套管和所述地层之间；
计算模块，用于对所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数进行分析，计算获得回压范围，其中，所述回压范围满足固井完毕后通过压井灌注入的，能够保持所述水泥环密封性的压力范围；
回压施加模块，用于在所述回压范围内，对固井施工后的水泥环施加回压进行密封。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模型建立模块包括：
几何模型建立单元，用于根据实际采用的套管尺寸与实测井径扩大率，建立由套管、水泥环和地层所构成的三维几何模型；
定义单元，用于定义所述三维几何模型各部件的物性参数；
应力获取单元，用于分别建立套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触属性关系，获得所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的界面的初始应力；
网格划分单元，用于对所述三维几何模型进行网格划分，获得有限元网格模型；
有限元分析模型建立单元，用于根据所述物性参数和所述初始应力，设定所述有限元网格模型的边界条件，建立所述有限元分析模型。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：
模拟分析单元，用于根据所述有限元分析模型中的与所述水泥环受力特性的相关参数，对所述有限元模型进行回压模拟分析，获得回压模拟分析参数；
分析计算单元，用于对所述回压模拟分析参数进行分析计算，获得回压范围。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模拟分析单元包括：
第一模拟单元，用于在所述有限元分析模型中对所述水泥环施加较小的内压和回压，分别建立所述套管和水泥环以及水泥环和地层之间的接触性关系；
第二模拟单元，用于在所述有限元分析模型中分析回压对压裂过程中水泥环受力状态的影响因素；
第三模拟单元，用于在所述有限元分析模型中模拟分析当停止施加内压和回压时，水泥环的密封状态；
分析子单元，用于根据所述接触性关系、所述影响因素和所述水泥环的密封状态，分析获得回压模拟分析参数。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述回压施加模块包括：
回压确定单元，用于根据所述回压范围，确定回压设计值；
施压单元，用于对所述水泥环缓慢施加回压直至所述回压设计值，实现对水泥环的密封。
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