CN110500082A - 一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，属于石油勘探领域。该方法利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验获得实验数据，然后通过所述实验数据建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型，最后利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。本发明方法综合考虑了地层、井筒及水泥浆性能的影响，能够有效预测水泥浆失重过程中的压力变化趋势，准确计算水泥浆气侵危险点，适用范围广，计算方便快捷，准确预测气侵危险时间的预测精度>85％，为固井防气窜施工和油气井安全生产提供参考与指导。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探领域，具体涉及一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，用于固井防气窜。
背景技术
固井候凝过程中，由于水泥浆失重、窜槽等因素的影响，环空静浆柱压力小于气层压力，易导致环空气窜，将严重影响油气井施工安全和建井质量。因此，准确预测水泥浆气侵危险时间至关重要。
目前，国内外针对水泥浆气侵危险时间的预测，主要采用水泥浆SPN性能系数进行评价。当水泥浆由液态向塑性状态转变时，将逐步失去传递浆柱压力的能力,从而引发气窜。此过程可以用水泥浆稠化过渡时间(稠度变化速率)来描述，同时考虑水泥浆失水速率的影响，可以得到SPN性能系数的表达式：
式中，SPN-水泥浆性能系数，无因次；FLAPI-水泥浆API失水量，ml；t100BC，t30BC-水泥浆稠度达到100BC和30BC所需的时间，min。
该系数反映了水泥浆失水量及水泥浆凝固过程阻力变化系数对防气窜的影响。其值越小，防气窜效果越好。其一般评价标准为：SPN值为1-3时，防气窜效果好；3-6时，防气窜效果一般；大于6时，防气窜效果较差。
该方法的不足之处在于：(1)只能定性评价水泥浆气侵危险程度，无法准确预测水泥浆失重过程中的压力变化过程及气侵危险点；(2)因素单一，只考虑了水泥浆性能系数，尚未考虑地层、井筒等因素对气窜的影响。因此，该方法难以有效指导现场对环空气窜开展憋压侯凝等针对性较强的预防措施。
公开号为CN102392634A的专利介绍了一种测量水泥浆失重过程中压力变化的装置和相关方法，但并未分析压力数据对水泥浆防气窜效果的影响。
文献“New method for determining downhole properties that after gasmigration and annular sealing”介绍了气窜潜力系数法(GFP)，该方法未考虑水泥浆特性对防止气窜的影响，只是一种定性估计。
文献“A new approach for predicting gas flow after cementing”介绍了水泥浆性能响应系数法(SPN)，该方法考虑了水泥浆特性对气窜的影响，但未考虑井筒与地层压力的平衡关系。
文献“应用水泥浆稠度阻力变化预测环空气窜的方法研究”介绍了阻力系数法，计算了水泥浆阻力系数与SPN值的函数关系，但防气窜的合理A值尚需要进一步通过实践确定。
文献“固井后环空预测新方法”介绍了水泥浆性能系数法(SPNx)，该方法考虑了水泥浆密度、井径与返深等因素，但很难确定压稳系数。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，综合考虑地层、井筒及水泥浆性能的影响，能够有效预测水泥浆失重过程中的压力变化趋势、准确预测水泥浆失重过程中的气侵危险时间，有效指导固井防气窜施工。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，所述方法利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验获得实验数据，然后通过所述实验数据建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型，最后利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。
所述方法包括：
(1)获取地层与井筒的参数，包括：地层温度、气层压力、井底压力、井眼与井筒的几何参数；可以根据实际情况，增加或减少参数；
(2)配置固井水泥浆，获取水泥浆性能参数，包括：水泥浆失水量、稠化过渡时间、防气窜剂加量C；可以根据实际情况，增加或减少参数；
(3)将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化；利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验，获取不同参数的组合变化下的水泥浆浆柱压力，即所述实验数据；
(4)筛选基本函数，所述基本函数为水泥浆浆柱压力与时间的函数关系；
(5)利用所述基本函数以及大数据拟合建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型；
(6)验证、修正所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型；
(7)利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。
所述步骤(2)中的防气窜剂加量C为防气窜剂的质量占水泥质量的百分比，即质量分数，为无量纲参数。
所述步骤(3)中将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化的操作包括：
利用下面的公式获得无量纲气压Pd、无量纲温度Td、无量纲几何参数Gd：
Pd＝Pg/Pw；
Td＝Tw/Tc；
Gd＝L/d
其中，Pg为底部气层压力，Pw为底部等高水柱压力，Tw为地层温度，Tc为水泥浆初始温度，L为井筒深度，d为井筒直径。
所述步骤(3)中的利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验采取单一变量准则，即控制其它参数不变，记录单一参数变化时的水泥浆浆柱压力的变化数据；所述单一参数即为单变量实验参数；
单一参数变化对应的实验数量不小于10组。
所述步骤(4)的操作包括：
设定一个拟合函数，将每组实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线与所述拟合函数进行对比，通过大数据统计方法，筛选出拟合效果最优的拟合函数，该拟合效果最优的拟合函数即为所述基本函数；
所述拟合效果最优是指拟合函数的曲线与实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线的相关性系数R2大于等于90％。
所述步骤(5)的操作包括：
(51)，利用实验得到的水泥浆浆柱压力与时间的函数关系确定单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值；
(52)，通过一元线性回归或一元非线性回归，建立每个单变量实验参数与所述基本函数的各个系数之间的函数关系，即单变量函数，计算该单变量函数的系数的数值；建立单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值与单变量函数的系数的数值的数据库；
(53)，通过多元线性回归或多元非线性回归，建立基本函数的每个系数与对应该系数的所有单变量函数之间的函数关系，并将得到的对应每个系数的函数关系代入所述基本函数，得到所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型。
所述单变量实验参数包括：防气窜剂加量C、无量纲气压Pd、无量纲温度Td、无量纲几何参数Gd；
所述单变量函数包括：防气窜剂加量C与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲气压Pd与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲温度Td、与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲几何参数Gd与所述基本函数的各个系数之间的函数关系。
所述步骤(6)的操作包括：
将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则重复步骤(53)，然后将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则依次重复步骤(52)和步骤(53)，然后将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验，获得更多实验数据，然后返回步骤(4)。
所述步骤(7)的操作包括：
利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型计算水泥浆浆柱压力及压力变化率；
找到水泥浆浆柱压力下降开始显著减缓、变化率急剧减小所对应的时间节点即为水泥浆气侵危险时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法综合考虑了地层、井筒及水泥浆性能的影响，能够有效预测水泥浆失重过程中的压力变化趋势，准确计算水泥浆气侵危险点，适用范围广，计算方便快捷，准确预测气侵危险时间的预测精度>85％，为固井防气窜施工和油气井安全生产提供参考与指导。
附图说明
图1是本发明方法的步骤框图
图2是20％防气窜剂-气压15KPa-温度50℃-第一压力测点的实验曲线与拟合曲线对比图
图3是5％防气窜剂-气压0KPa-温度30℃-第四压力测点的实验曲线与拟合曲线对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
本发明基于水泥浆压力传导测量装置，开展水泥浆失重实验，通过大量实验数据，建立多参数水泥浆浆柱压力，计算气侵危险时间，可以有效指导固井防气窜施工。
如图1所示，本发明固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，依次包括以下步骤：
(1)获取地层与井筒相关参数，主要包括：地层温度、气层压力、井底压力、井眼与井筒几何参数等；
(2)配置固井水泥浆，获取水泥浆性能参数，主要包括：水泥浆失水量、稠化过渡时间、防气窜剂加量C等；
水泥浆防气窜剂含量C表征了水泥浆自身性能特征，类似参数也可以为稠化时间、失水量、流变参数等；气层压力P表征了地层特性，类似参数也可为地层孔隙度、渗透率等参数；井筒温度及井筒几何参数表征了井筒特性，类似参数也可为井筒环空间隙、井筒居中度等参数；
(3)将步骤(1)采集到的参数无量纲化，开展水泥浆压力传导室内实验，获取不同参数条件下，水泥浆压力变化数据。由于实验仪器尺度的限制，因为实验室内的仪器尺度和温度无法同实际工况相匹配，即地层温度、气层压力、井底压力、几何尺寸等参数的数值与量纲普遍小于实际工况，如：1m长的模拟井筒浆柱压力在普遍在20KPa以内，无法达到实际工况MPa的量纲。因此，为了确保通过实验得到的预测模型排除量纲的影响并具有通用性，需要对步骤(1)采集到的参数进行无量纲化，步骤(2)的水泥浆性能参数基本可以同实际保持一致，所以步骤(2)采集到的参数不需要无量纲化。表1是作为实例，解释步骤(1)参数的无量纲化过程。
典型实验参数的无量纲计算公式，实验无量纲参数汇总如表1所示：
表1
表1中的Pd为无量纲气压，Td为无量纲温度，Gd为无量纲几何参数，C为防气窜剂的质量占水泥质量的百分比，即质量分数，本身就是无量纲的，因此也无需无量纲，比如，一份水泥浆配方为：水泥灰+10％防气窜剂+34％水，这里10％即为防气窜剂质量分数C。如果水泥灰重100g，防气窜剂则称10g，水称34g，以此作为基本的防气窜水泥浆配方。
实验参数确定后(包括无量纲化后的步骤(1)参数和步骤(2)中的所有参数)，依据相似准则，借助水泥浆压力传导测量装置(例如可以采用江苏华安科研仪器有限公司生产的水泥浆压力传导精确测量装置)，获取不同条件下(指不同参数的组合变化，如：气压10KPa、温度100℃、井筒深50cm、井筒直径10cm、防气窜剂含量10％、API失水35ml、稠化过渡时间3min对应的水泥浆压力变化数据，上述条件对应的数据算一组)，水泥浆压力变化数据。
实验主要采取单一变量准则，控制其他因素不变，记录单一参数变化对水泥浆浆柱压力的影响。单参数变化对应的实验量不小于10组，即一个参数要有不小于10次的变化。
相同参数条件，需要开展重复实验，排除不确定因素，保证数据的准确性。
实验过程中，密切关注气体流量及水泥浆浆柱压力变化，若发生气窜或水泥失重至等高水柱压力以下，及时停止实验。
(4)筛选基本函数，建立水泥浆浆柱压力与时间的函数关系；将实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的数据同基本函数进行对比(对每一个参数的一次变化就对应一组压力随时间变化的数据，多次变化就对应多组数据，把每次变化的一组数据与基本函数进行对比)，通过大数据统计方法(即对数据进行拟合和筛选)，筛选出拟合效果最优(匹配度>90％)的数学函数(通过统计学软件，可以设置固定形式的拟合函数(包含参数a、b、c)，然后将拟合后得到的曲线同实测曲线进行对比，主要是相关性系数R2，该值大于90％，可认为匹配。每组实验数据都进行拟合和对比，然后汇总；要求实际曲线的匹配比例大于90％(85％也可以)，即可认为已经筛选出最优的数学函数。由于该工作数据量较大，可以编制程序，再调用统计学软件，通过计算机自动计算。因此，称为大数据计算。)。筛选的目标函数包括对数函数(如y＝a+b*lnt)、指数函数(如y＝a*exp(b*t))、线性函数(y＝a+b*t)、双曲函数(1/y＝a+b/t)及幂函数(y＝atb)等。
(5)基于大数据拟合，建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型：首先，通过水泥浆浆柱压力与时间的函数关系，可以确定不同实验参数对应的函数系数数值(a、b、c)；其次，依据离散数据趋势，通过一元线性或非线性回归，建立单变量实验参数与模型系数之间的函数关系，计算受单一变量控制的单变量函数系数(a’、b’、c’)；随后，建立实验实测得到的函数系数(a、b、c，第一步拟合结果)与单变量函数系数(a’、b’、c’，第二步拟合结果)的数据库，通过多元线性或非线性回归，建立两者之间的函数关系，并将函数关系代入基本函数，最终可以形成包含时间t、防气窜剂含量C、底部气压Pd、地层温度Td、几何参数Gd等一系列参数的多参数水泥浆浆柱压力预测模型。
(6)验证、修正模型参数：将大数据拟合计算得到的预测模型同单组实验数据进行对比，判断准确度<85％(人为设定的)是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，，则重新进行多元线性回归或多元非线性回归，然后将大数据拟合计算得到的预测模型同单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则重新进行一元线性回归或一元非线性回归，然后进行多元线性或非线性回归，然后再将大数据拟合计算得到的预测模型同单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则开展水泥浆压力传导室内实验，获取更多的实验数据，即增加实验数据，然后返回步骤(4)。
(7)根据预测模型，计算水泥浆气侵危险时间：根据模型，可以计算水泥浆浆柱压力趋势及对应的压力变化率(压力对时间的导数)。当浆柱压力下降开始显著减缓、变化率急剧减小时，对应的时间节点即为水泥浆气侵危险点(在曲线斜率开始发生显著变化的时间点)。此时，泥浆胶凝结构尚未完全形成，防气窜的阻力较低，当底部气层压力大于水泥浆底部压力与气窜阻力之和时，就易在水泥浆中形成气窜。
本发明的一个实施例如下：
通过前期实验结果发现，影响防气窜水泥浆失重曲线形态的因素包括：防气窜剂含量C、水泥浆底部气层压力Pg、井筒温度Tw以及井筒几何参数(井筒深度、井径)等。因此，选取上述参数作为实验变量进行实验设计，开展了纯水对比实验、原浆对比实验、防气窜剂对比实验、气压变化实验以及温度变化实验。
通过多次的数据拟合尝试，决定采用对数关系式Pc＝a-b×ln(t+c)作为基本函数，来模拟水泥浆有效浆柱压力随时间的变化趋势。基于目前已开展的水泥浆失重实验，共取得压力变化数据120余组，其中，85％的实测失重曲线与拟合曲线(Pc＝a-b×ln(t+c))的相关性系数(R2)大于90％。图1展示了典型的水泥浆失重曲线与拟合曲线对比，由图可知，Pc＝a-b×ln(t+c)对失重曲线的拟合度非常好，基本满足了预测模型的精度要求。
因此，本实施例中将基于对数公式Pc＝a-b×ln(t+c)，计算防气窜剂含量、底部气压、井筒温度以及无量纲参数与模型系数(a、b、c)之间的回归函数关系。
一，建立单变量实验参数与系数a、b、c的关系，具体如下：
本次实验涉及参数较多，为方便开展数据拟合，从实验数据中，归纳整合了以防气窜剂含量C为唯一变量的分离实验：防气窜剂含量分别为0、5％、10％、15％及20％；其他参数：底部气压15KPa；温度50℃；井筒深度850mm、井径50mm。
将上述参数转换为相应的无量纲参数。
随后，针对防气窜剂含量C，以Pc＝a-b×ln(t+c)为基本函数，对实验得到的失重曲线进行了非线性拟合，得到了相关模型系数a、b、c，如表2所示：
表2
拟合结果显示，模型系数a、b、c均与防气窜剂含量C体现了较强的正相关性。因此，尝试采用线性拟合方法进行模拟。令系数a、b、c与防气窜剂含量C的函数关系式为A1(C)、B1(C)、C1(C)，通过线性拟合，回归得到A1(C)、B1(C)、C1(C)的函数关系式如下：
A1(C)＝168.59C+32.73；B1(C)＝18.86C+2.68；C1(C)＝8553.50C+260.40 (1)
通过式(1)，可以计算不同防气窜剂含量下，相应的系数a、b、c的取值。
同理，基于类似于表2的非线性拟合结果，可以依次建立以底部气压Pd(见式2)、井筒温度Td(见式3)以及无量纲几何参数Gd(见式4)为单一变量的模型系数函数。
A2(Pd)＝4.88Pd+33.32；B2(Pd)＝0.49Pd+2.87；C2(Pd)＝336.19Pd+221.69 (2)
A3(Td)＝85.00Td-188.39；B3(Td)＝10.02Td-15.32；C3(Td)＝1559.84Td-2120.67 (3)
A4(Gd)＝1.36L+4.95；B4(Gd)＝0.098L+0.44；C4(Gd)＝-162.29L+2590.78 (4)
通过上述公式(2)-(4)，可以计算不同气压、温度及几何参数下，相应的系数a、b、c的取值。
二，建立多变量实验参数与系数a、b、c的关系
通过对实测压力数据进行对数(Pc＝a-b×ln(t+c))拟合，可以得到真实实验条件下对应的模型系数a、b、c的取值；同时，采用式(1)-式(4)，通过不同的系数函数A(x)、B(x)与C(x)(x＝C，Pd，Td，Gd)，可以计算得到单实验变量的准模型系数Ai、Bi、Ci(i＝1，2，3，4)。事实上，准模型系数Ai、Bi、Ci是通过单一实验参数变化，采用线性拟合方法得到的一种模型系数a、b、c的近似表达。因此，需要进一步通过多元线性回归，得到Ai、Bi、Ci与a、b、c的函数关系式，才能最终建立涉及多实验参数变量的水泥浆失重预测模型。
由上所述，基于不同的实验参数取值，将上述两种途径得到的系数进行计算、汇总，并开展多元线性回归，就可以得到模型系数a、b、c与系数函数A(x)、B(x)与C(x)(x＝C，Pd，Td，Gd)的函数关系，从而进一步推导出模型系数a、b、c与胶乳含量C、无量纲底部气压Pd、无量纲井筒温度Td以及无量纲几何参数Gd的关系式。
下面分别推导模型系数a、b、c的表达式：
1，模型系数a的表达式
通过式(1)-(4)，可以得到不同实验条件下，A1(C)、A2(Pd)、A3(Td)以及A4(Gd)的取值，其汇总结果如表3所示：
表3
针对上述A1-A4及a值，开展多元线性拟合，可以得到：
a＝-0.052A1(C)-3.055A2(Pd)+0.64A3(Td)+1.77A4(Gd)+84.84 (5)
其中，A1(C)＝168.59C+32.73
A2(Pd)＝4.88Pd+33.32
A3(Td)＝81.80Td-111.39
A4(Gd)＝1.36Gd+4.95
2，模型系数b的表达式
通过式(1)-(4)，可以得到不同实验条件下，B1(C)、B2(Pd)、B3(Td)以及B4(Gd)的取值，其汇总结果如表4所示：
表4
针对上述B1-B4及b值，开展多元线性拟合，可以得到：
b＝-0.093B1(C)-3.52B2(Pd)+0.63B3(Td)+2.27B4(Gd)+8.89 (6)
其中，B1(C)＝18.86C+2.68
B2(Pd)＝0.49Pd+2.87
B3(Td)＝9.54Td-14.23
B4(Gd)＝0.098Gd+0.44
3，模型系数c的表达式
通过式(1)-(4)，可以得到不同实验条件下，C1(C)、C2(Pg)、C3(T)以及C4(L)的取值，其汇总结果如表5所示：
表5
针对上述C1-C4及c值，开展多元线性拟合，可以得到：
c＝0.52C1(C)-0.47C2(Pd)+0.72C3(Td)+0.64C4(Gd)+160.46 (7)
其中，C1(C)＝8553.50C+260.40
C2(Pd)＝336.19Pd+221.69
C3(Td)＝1619.84Td-2330.67
C4(Gd)＝-162.29Gd+2590.78
三，建立水泥浆预测模型的最终表达式
综上可知，结合式(1)-(4)，水泥浆预测模型的最终表达式为：
Pc＝a-b×ln(t+c)
其中，a＝-0.052A1(C)-3.055A2(Pd)+0.64A3(Td)+1.77A4(Gd)+84.84
＝-8.77C-14.91Pd+52.35Td+2.41Gd-81.18 (8)
b＝-0.093B1(C)-3.52B2(Pd)+0.63B3(Td)+2.27B4(Gd)+8.89
＝-1.75C-1.72Pd+6.01Td+0.22Gd-9.43 (9)
c＝0.52C1(C)-0.47C2(Pd)+0.72C3(Td)+0.64C4(Gd)+160.46
＝4447.82C-158.01Pd+1166.28Td-103.87Gd+171.69 (10)
利用上述模型，可以计算水泥浆浆柱压力趋势及对应的压力变化率(即对模型求导获得压力对时间的导数)。当浆柱压力下降开始显著减缓、变化率急剧减小时对应的时间节点即为水泥浆气侵危险点，即在曲线斜率开始发生显著变化的时间点。
本实施例中是将表1中的4个参数分别进行单参数变化得到a,b,c，也可以将表1中的4个参数以及水泥浆失水量、稠化过渡时间或者其它更多的参数分别进行单参数变化得到a,b,c，进行单参数变化的参数越多，得到的模型的精度越高，但是相应地计算量也增大了。
图2给出的是20％防气窜剂-气压15KPa-温度50℃-第一压力测点的实验曲线与拟合曲线对比，其中的光滑曲线为拟合压力曲线，非光滑曲线为实测压力曲线，横坐标轴上方的为实测与拟合误差，可以看出，平均误差是10.9％，图3是5％防气窜剂-气压0KPa-温度30℃-第四压力测点的实验曲线与拟合曲线对比，其中的光滑曲线为拟合压力曲线，非光滑曲线为实测压力曲线，横坐标轴上方的为实测与拟合误差，可以看出，平均误差是2.9％。图2和图3中的胶乳即防气窜剂。
本发明涉及的水泥浆气侵危险时间预测模型综合考虑了地层环境、井筒几何参数与水泥浆性能的影响，计算方便快捷，精度较高。该方法有助于准确预测气侵危险时间，可望为高压天然气井防气窜固井施工提供参考与指导。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述方法利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验获得实验数据，然后通过所述实验数据建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型，最后利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。
2.根据权利要求1所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)获取地层与井筒的参数，包括：地层温度、气层压力、井底压力、井眼与井筒的几何参数；
(2)配置固井水泥浆，获取水泥浆性能参数，包括：水泥浆失水量、稠化过渡时间、防气窜剂加量C；
(3)将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化；利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验，获取不同参数的组合变化下的水泥浆浆柱压力，即所述实验数据；
(4)筛选基本函数，所述基本函数为水泥浆浆柱压力与时间的函数关系；
(5)利用所述基本函数以及大数据拟合建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型；
(6)验证、修正所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型；
(7)利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。
3.根据权利要求2所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(2)中的防气窜剂加量C为防气窜剂的质量占水泥质量的百分比，即质量分数，为无量纲参数。
4.根据权利要求2所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(3)中将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化的操作包括：
利用下面的公式获得无量纲气压Pd、无量纲温度Td、无量纲几何参数Gd：
Pd＝Pg/Pw；
Td＝Tw/Tc；
Gd＝L/d
其中，Pg为底部气层压力，Pw为底部等高水柱压力，Tw为地层温度，Tc为水泥浆初始温度，L为井筒深度，d为井筒直径。
5.根据权利要求4所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(3)中的利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验采取单一变量准则，即控制其它参数不变，记录单一参数变化时的水泥浆浆柱压力的变化数据；所述单一参数即为单变量实验参数；
单一参数变化对应的实验数量不小于10组。
6.根据权利要求5所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(4)的操作包括：
设定一个拟合函数，将每组实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线与所述拟合函数进行对比，通过大数据统计方法，筛选出拟合效果最优的拟合函数，该拟合效果最优的拟合函数即为所述基本函数；
所述拟合效果最优是指拟合函数的曲线与实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线的相关性系数R2大于等于90％。
7.根据权利要求6所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(5)的操作包括：
(51)，利用实验得到的水泥浆浆柱压力与时间的函数关系确定单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值；
(52)，通过一元线性回归或一元非线性回归，建立每个单变量实验参数与所述基本函数的各个系数之间的函数关系，即单变量函数，计算该单变量函数的系数的数值；建立单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值与单变量函数的系数的数值的数据库；
(53)，通过多元线性回归或多元非线性回归，建立基本函数的每个系数与对应该系数的所有单变量函数之间的函数关系，并将得到的对应每个系数的函数关系代入所述基本函数，得到所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型。
8.根据权利要求7所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述单变量实验参数包括：防气窜剂加量C、无量纲气压Pd、无量纲温度Td、无量纲几何参数Gd；
所述单变量函数包括：防气窜剂加量C与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲气压Pd与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲温度Td与所述基本函数的各个系数之间的函数关系、无量纲几何参数Gd与所述基本函数的各个系数之间的函数关系。
9.根据权利要求8所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(6)的操作包括：
将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则重复步骤(53)，然后将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则依次重复步骤(52)和步骤(53)，然后将步骤(53)得到的所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型与单组实验数据进行对比，判断准确度<85％是否成立，如果否，则进入步骤(7)，如果是，则利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验，获得更多实验数据，然后返回步骤(4)。
10.根据权利要求2所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(7)的操作包括：
利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型计算水泥浆浆柱压力及压力变化率；
找到水泥浆浆柱压力下降开始显著减缓、变化率急剧减小所对应的时间节点即为水泥浆气侵危险时间。
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