CN114000868B - 高压气井油管气密封性的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定方法和装置。该方法包括：获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入高压气井内，每根油管在高压气井内的深度不同；针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性。本申请的方法可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，据此开展的油管气密封性检测更加准确并且更能保证油管完整性。
Description
技术领域
本申请涉及采油工程领域，尤其涉及一种高压气井油管气密封性的确定方法和装置。
背景技术
高压气井完钻后，会在井筒中下入套管，套管与井壁间用水泥封固，套管顶部通过套管头连接井口的各种装置，在套管中下入多根油管，各根油管间通过油管扣连接。如果高压气井中的地层高压流体通过油管扣泄露至油管和套管间的环空中，会使套管头承受高压，可能破坏套管头密封性，导致易燃易爆气体泄露至大气中，造成安全风险。因此，需要保证油管的完整性，特别是油管连接处油管扣的密封性，所以需要检测入井油管的气密封性。
目前油管气密封性是根据油管额定抗内压强度、气密封检测设备允许最大检测压力、井口最高关井压力、储层改造施工最大施工压力来确定，或者，是根据各油气田的现场经验来确定，上述各方式得到的油管气密封性是一个固定值。
但是油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定的，所以目前确定的油管气密封性不够准确。
发明内容
本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定方法和装置，用以解决高压气井油管气密封性不准确的问题。
第一方面，本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定方法，包括：
获取多根油管的规格参数、所述高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同；
针对每一油管，根据所述油管的规格参数、所述高压气井完井液密度和所述油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；
根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性；
其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
可选的，所述根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，包括：
根据所述关联关系，获得油管气密封性在不同取值时对应的所述油管三轴应力安全系数；
从获得的多个所述油管三轴应力安全系数，确定最接近所述预设安全系数的油管三轴应力安全系数；
根据确定的所述油管三轴应力安全系数，确定所述三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
可选的，所述油管气密封性是由气密封试压值表示。
可选的，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重。
可选的，根据所述油管的规格参数、所述高压气井完井液密度和所述油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，包括：
根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；
根据高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；
根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，获得所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
可选的，根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，获得所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系，包括：
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
可选的，所述高压气井油管气密封性的确定方法还包括：
根据获得的所述不同深度处的所述油管气密封性，控制所述油管实际下入所述高压气井中的气密封性。
第二方面，本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定装置，包括：
获取模块，用于获取多根油管的规格参数、所述高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同；
处理模块，用于针对每一油管，根据所述油管的规格参数、所述高压气井完井液密度和所述油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；
确定模块，用于根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性；
其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
可选的，所述确定模块，具体用于：
根据所述关联关系，获得油管气密封性在不同取值时对应的所述油管三轴应力安全系数；
从获得的多个所述油管三轴应力安全系数，确定最接近所述预设安全系数的油管三轴应力安全系数；
根据确定的所述油管三轴应力安全系数，确定所述三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
可选的，所述油管气密封性是由气密封试压值表示。
可选的，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重。
可选的，所述处理模块，具体用于：
根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；
根据高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；
根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，获得所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
可选的，所述处理模块，具体用于：
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
可选的，所述高压气井油管气密封性的确定装置还包括：
控制模块，用于根据获得的所述不同深度处的所述油管气密封性，控制所述油管实际下入所述高压气井中的气密封性。
第三方面，本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定装置，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序指令；
所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令执行如本申请第一方面所述的高压气井油管气密封性的确定方法。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时，实现如本申请第一方面所述的高压气井油管气密封性的确定方法。
本申请提供的高压气井油管气密封性的确定方法和装置，通过获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，通过上述方式，得到高压气井中不同深度处的油管气密封性。由于油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定不变的，因为可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，所以得到的油管气密封性更加准确。这种对高压气井不同深度处的油管提供定制化的气密封性，相较现有固定值更加科学、精确，可辅助提升建井质量，有效解决油管失效后环空带压而被迫修井的问题，缩减用于修井作业的费用开支，保障高压高产气田的高质量、安全、平稳开发。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图；
图2为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图；
图3为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图；
图4为油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间关联关系的示意图；
图5为本申请一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图；
图6为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在高压气井完井时，需要确定入井油管的气密封性，特别是油管连接处油管扣的密封性，防止高压气井中的地层高压流体通过油管扣泄露至油管和套管间的环空中，造成环空带压导致安全风险。目前油管气密封性是根据油管额定抗内压强度、气密封检测设备允许最大检测压力、井口最高关井压力、储层改造施工最大施工压力来确定，或者，是根据各油气田的现场经验来确定，上述各方式得到的油管气密封性是一个固定值。但是油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定的，所以目前确定的油管气密封性不够准确。
本申请提供一种高压气井油管气密封性的确定方法和装置，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，通过上述方式可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，用以解决高压气井油管气密封性不准确的问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图1为本申请一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图，本实施例的方法可以应用于电子设备中，该电子设备可以是终端设备、服务器等，终端设备又例如可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等。如图1所示，本实施例的方法包括：
S101、获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入高压气井内，每根油管在高压气井内的深度不同。
本实施例中，油管的规格参数是油管本身所具有的属性，包括：外径、内径、长度、线重、轴向抗拉强度、抗内压强度、抗外挤强度。例如：表1是做气密封性检测时用到的4种油管示例，油管1、油管2、油管3、油管4分别对应不同的规格参数。根据高压气井的施工设计，获得不同规格油管下入高压气井的深度，如表1中的下深，同时获得下入高压气井的完井液密度，高压气井的完井液密度是一个定值，比如：1.4g/cm3。
表1 XX井油管规格参数
其中，上述多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度可以是用户向执行本方法实施例的电子设备输入的。
S102、针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
本实施例中，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管在高压气井这一深度处的三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。例如：每根油管分上部、中部、下部三段，可以获得油管上部深度对应的油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，可以获得油管中部深度对应的油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，可以获得油管下部深度对应的油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
S103、根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性。
本实施例中，根据油管在高压气井内的深度，油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，确定在这一深度处油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性。
可选的，所述油管气密封性是由气密封试压值表示。相应地，上述的油管三轴应力安全系数与油管气密封性的关联关系为油管三轴应力安全系数与油管气密封试压值之间的关联关系。根据油管三轴应力安全系数与油管气密封试压值之间的关联关系，针对油管在高压气井内的深度，确定在这一深度处油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封试压值，该气密封试压值表示油管气密封性。
可选的，在执行上述S103之后，还可以根据获得的不同深度处的油管气密封性，控制油管实际下入高压气井中的气密封性。如果油管气密封性是由气密封试压值表示，则控制油管实际下入高压气井中的气密封试压值。例如：已经获得了高压气井中不同深度处的油管气密封试压值，在高压气井井口对要下入高压气井不同深度处的油管做气密封性检测时，在油管管柱内下入带双封隔器的检测工具，在油管的油管扣连接部位上下卡封，然后往中间密封空间内注入高压氦气，用高灵敏度的氦气探测仪在油管扣外检测以判断是否发生泄漏，当加压到已经获得的油管最大气密封试压值时，氦气探测仪没有报警，说明油管扣没有泄漏，该油管测试通过，可以下入到高压气井中。
本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法，通过获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，通过上述方式，得到高压气井中不同深度处的油管气密封性。由于油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定不变的，因为可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，所以得到的油管气密封性更加准确。这种对高压气井不同深度处的油管提供定制化的气密封性，相较现有固定值更加科学、精确，可辅助提升建井质量，有效解决油管失效后环空带压而被迫修井的问题，缩减用于修井作业的费用开支，保障高压高产气田的高质量、安全、平稳开发。
在图1所示实施例的基础上，在一些实施例中，图2为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
S201、获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同。
S202、针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
本实施例中，S201和S202的具体实现过程可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
S203、根据关联关系，获得油管在高压气井内的深度处，油管气密封性在不同取值时对应的油管三轴应力安全系数。
本实施例中，根据油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，针对油管在高压气井内的深度，设定不同的油管气密封试压值，得到多个油管三轴应力安全系数。
S204、从获得的多个油管三轴应力安全系数，确定最接近预设安全系数的油管三轴应力安全系数。
本实施例中，获得的多个油管三轴应力安全系数，有低于预设安全系数的，有高于预设安全系数的，从中可以确定最接近预设安全系数的油管三轴应力安全系数。例如：预设的油管三轴应力安全系数为1.5，规格为114.3*12.7mm(外径*壁厚)的油管，在同一深度处，如果设定气密封试压值为110MPa，得到对应的安全系数为1.4，如果设定气密封试压值为102.1MPa，得到对应的安全系数为1.5，这个安全系数1.5就是确定的最接近预设安全系数的油管三轴应力安全系数。
S205、根据确定的油管三轴应力安全系数，确定三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
本实施例中，根据确定的最接近预设安全系数的油管三轴应力安全系数，获得三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。例如：预设的油管三轴应力安全系数为1.5，规格为114.3*12.7mm(外径*壁厚)的油管，如果设定气密封试压值为102.1MPa，得到对应的安全系数为1.5，则这个安全系数1.5就是确定的油管三轴应力安全系数，用于获得这个安全系数1.5的气密封试压值为102.1Mpa，所以最终确定油管的气密封性就是102.1Mpa。
本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法，通过获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，针对每一油管，根据油管的规格参数、高压气井完井液密度和油管在高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，根据关联关系，获得油管在高压气井内的深度处，油管气密封性在不同取值时对应的油管三轴应力安全系数，从获得的多个油管三轴应力安全系数，确定最接近预设安全系数的油管三轴应力安全系数，根据确定的油管三轴应力安全系数，确定三轴应力安全系数所对应的油管气密封性，通过上述方式，得到高压气井中不同深度处的油管气密封性。由于油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定不变的，因为可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，所以得到的油管气密封性更加准确。这种对高压气井不同深度处的油管提供定制化的气密封性，相较现有固定值更加科学、精确，可辅助提升建井质量，有效解决油管失效后环空带压而被迫修井的问题，缩减用于修井作业的费用开支，保障高压高产气田的高质量、安全、平稳开发。
在上述各实施例的基础上，图3为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法的流程图，如图3所示，本实施例的方法可以包括：
S301、获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同。
本实施例中，S301的具体实现过程可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
S302、根据油管在高压气井内的深度，确定油管下部连接的所有油管长度。
本实施例中，油管在高压气井内的深度是根据高压气井的施工设计确定的，根据油管在高压气井内的深度、油管本身的长度，确定油管下部连接的所有油管长度。
S303、根据高压气井完井液密度、油管内径和油管外径、油管下部连接的所有油管的长度，获得油管在高压气井内所受的浮力。
本实施例中，油管在高压气井内所受的浮力，取决于高压气井完井液密度、油管在高压气井的深度、油管内径和油管外径。例如：高压气井完井液密度为ρL，高压气井钻台到完井液液面高度为H，H为一固定值，油管下部连接的所有油管的长度为L，油管外径为D1，油管内径为D2，重力加速度为g，因此，油管在高压气井内所受的浮力为F，其中，
S304、根据油管下部连接的所有油管的长度和线重，获得油管下部连接的所有油管重量。
本实施例中，油管下部连接的所有油管重量，取决于油管下部连接的所有油管的长度和线重。例如：油管下部连接的所有油管的长度为L，油管线重为ρT，重力加速度为g，因此，油管下部连接的所有油管重量为G，其中，G＝gρTL。
S305、根据油管所受浮力、油管下部连接的所有油管重量、油管规格参数，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
本实施例中，根据获得的油管所受浮力、油管下部连接的所有油管重量、油管规格参数，确定油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
可选的，上述S305的一种可能的实现方式为根据油管所受浮力、油管下部连接的所有油管重量、油管规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，油管强度校核模型包括油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
本实施例中，油管强度校核模型依赖于油管所受浮力、油管下部连接的所有油管重量、油管规格参数。假设油管浮力为F，油管重力为G，油管规格参数包括：油管外径D、油管内径d、油管抗外挤强度Pc、油管抗内压强度Pb、油管轴向抗拉强度Fa，根据油管壁厚得到油管任意壁厚处的半径为r，根据油管外径、内径得到油管的横截面积为S，测试环境的大气压为P0，油管的气密封试压值为Pj，则油管强度校核模型的具体计算过程为：
第一步，根据油管的径向应力σr、油管的周向应力σh、油管的轴向应力σa，获取油管的最大三轴有效应力σe：
油管的径向应力σr：
油管的周向应力σh：
油管的轴向应力σa：σa＝(G-F)/S
油管的三轴有效应力σe：
其中，设定每一个油管的气密封试压值为Pj，对应多个油管壁厚处的半径r，进而得到多个油管的三轴有效应力σe，通过比较获得油管的最大三轴有效应力σe。
第二步，获取油管管材屈服强度：
油管管材屈服强度可以通过油管抗外挤强度Pc、油管抗内压强度Pb和轴向抗拉强度Fa三者中的一种得到。
以油管轴向抗拉强度Fa为例，油管管材屈服强度Yp为：
以油管抗内压强度Pb为例，油管管材屈服强度Yp为：
第三步，获取油管三轴应力安全系数：
油管三轴应力安全系数A：
通过以上三步，建立了油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。以规格为114.3*12.7m(外径*壁厚)的油管为例，预设油管三轴应力安全系数为1.3或1.5，通过油管强度校核模型，得到如表2所示的检测结果数据，其中轴向载荷等于油管下部连接的所有油管重量减去油管所受的浮力。
表2不同轴向载荷、安全系数下，油管允许的最大气密封试压值
根据表2的检测结果数据，获得如图4所示的油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间关联关系的示意图。
S306、根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性。
本实施例中，S306的具体实现过程可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法，通过获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，根据油管在高压气井内的深度，确定油管下部连接的所有油管长度，根据高压气井完井液密度、、油管内径和油管外径、油管下部连接的所有油管的长度，获得油管在高压气井内所受的浮力，根据油管下部连接的所有油管的长度和线重，获得油管下部连接的所有油管重量，根据油管所受浮力、油管下部连接的所有油管重量、油管规格参数，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系，根据关联关系，确定油管在高压气井内的深度处，油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，通过上述方式，得到高压气井中不同深度处的油管气密封性。由于油管在下入到高压气井井筒的过程中，其受力状态是一个动态变化的过程，油管实际的气密封性并不是固定不变的，因为可以获得高压气井中不同深度处的油管气密封性，所以得到的油管气密封性更加准确。这种对高压气井不同深度处的油管提供定制化的气密封性，相较现有固定值更加科学、精确，可辅助提升建井质量，有效解决油管失效后环空带压而被迫修井的问题，缩减用于修井作业的费用开支，保障高压高产气田的高质量、安全、平稳开发。
现有技术中，高压气井不同深度处的油管气密封性是一个固定值，例如：预设的油管三轴应力安全系数为1.5，规格为114.3*12.7mm(外径*壁厚)的油管，如果使用固定气密封试压值110Mpa，油管下部、中部、上部三段在受到不同的轴向载荷时，对应的安全系数如表3所示，均为1.4，达不到预设的安全系数1.5。而使用本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法，油管下部、中部、上部三段在受到不同的轴向载荷时，安全系数达到预设的安全系数1.5对应不同的油管气密封试压值如表3所示，例如：油管下部所受轴向载荷是73.2t，安全系数达到预设的安全系数1.5对应的油管气密封试压值为102.3Mpa。
表3 1143*127mm油管下中上三段分析
本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法，确定了高压气井不同深度处油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，所以得到的油管气密封性更加准确。在高压气井完井时，使用本实施例提供的高压气井油管气密封性的确定方法进行油管气密封检测，失效井数占总井数的失效比例由使用前的43.3％下降到了20％，有效地解决了油管失效后环空带压而被迫修井的问题，缩减了用于修井作业的费用开支，保障了高压高产气田的高质量、安全、平稳开发。
图5为本申请一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图。如图5所示，本实施例的高压气井油管气密封性的确定装置500包括：获取模块501、处理模块502和确定模块503。
获取模块501，用于获取多根油管的规格参数、所述高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同。
处理模块502，用于针对每一油管，根据所述油管的规格参数、所述高压气井完井液密度和所述油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系。
确定模块503，用于根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性。
其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
在图5所示实施例的基础上，在一些实施例中，所述确定模块503，具体用于：根据所述关联关系，获得油管气密封性在不同取值时对应的所述油管三轴应力安全系数；从获得的多个所述油管三轴应力安全系数，确定最接近所述预设安全系数的油管三轴应力安全系数；根据确定的所述油管三轴应力安全系数，确定所述三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
在上述任一所示实施例的基础上，所述油管气密封性是由气密封试压值表示。
在上述任一所示实施例的基础上，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重。
在上述任一所示实施例的基础上，所述处理模块502，具体用于：根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；根据高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，获得所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
在上述任一所示实施例的基础上，所述处理模块502，具体用于：根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
图6为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图，如图6所示，本实施例的高压气井油管气密封性的确定装置500在图5所示装置结构的基础上，进一步地，还可以包括：控制模块504。
控制模块504，用于根据获得的所述不同深度处的所述油管气密封性，控制所述油管实际下入所述高压气井中的气密封性。
本实施例的装置，可以用于执行上述任一所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图7为本申请实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图。如图7所示，本实施例的装置700包括：存储器701和处理器702。其中，处理器701、存储器702通过总线连接。
所述存储器701用于存储程序指令。
所述处理器702用于调用所述存储器中的程序指令执行：
获取多根油管的规格参数、所述高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同；针对每一油管，根据所述油管的规格参数、所述高压气井完井液密度和所述油管在所述高压气井内的深度，获得油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性；其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
可选的，所述处理器702，具体用于：
根据所述关联关系，获得油管气密封性在不同取值时对应的所述油管三轴应力安全系数；从获得的多个所述油管三轴应力安全系数，确定最接近所述预设安全系数的油管三轴应力安全系数；根据确定的所述油管三轴应力安全系数，确定所述三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
在上述任一所示实施例的基础上，所述油管气密封性是由气密封试压值表示。
在上述任一所示实施例的基础上，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重。
可选的，所述处理器702，具体用于：
根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；根据高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，获得所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
可选的，所述处理器702，具体用于：
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括所述油管三轴应力安全系数与所述油管气密封性之间的关联关系。
在上述任一所示实施例的基础上，所述处理器702，还用于：根据获得的所述不同深度处的所述油管气密封性，控制所述油管实际下入所述高压气井中的气密封性。
本实施例的装置，可以用于执行上述任一所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图8为本申请另一实施例提供的高压气井油管气密封性的确定装置的结构示意图，如图8所示，例如，高压气井油管气密封性的确定装置800可以被提供为一服务器或计算机。参照图8，高压气井油管气密封性的确定装置800包括处理组件801，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器802所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件801执行的指令，例如应用程序。存储器802中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件801被配置为程序指令，以执行上述任一方法实施例。
高压气井油管气密封性的确定装置800还可以包括一个电源组件803被配置为执行装置800的电源管理，一个有线或无线网络接口804被配置为将装置800连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口805。装置800可以操作基于存储在存储器802的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当处理器执行所述计算机程序指令时，实现如上高压气井油管气密封性的确定方法。
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于高压气井油管气密封性的确定装置中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (6)
1.一种高压气井油管气密封性的确定方法，其特征在于，包括：
获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重；
针对每一油管，根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；
根据所述高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；
根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；
根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；
根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性；
其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性，包括：
根据所述关联关系，获得油管气密封性在不同取值时对应的所述油管三轴应力安全系数，所述油管气密封性是由气密封试压值表示；
从获得的多个所述油管三轴应力安全系数，确定最接近所述预设安全系数的油管三轴应力安全系数；
根据确定的所述油管三轴应力安全系数，确定所述油管三轴应力安全系数所对应的油管气密封性。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据获得的所述不同深度处的所述油管气密封性，控制所述油管实际下入所述高压气井中的气密封性。
4.一种高压气井油管气密封性的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取多根油管的规格参数、高压气井完井液密度、各油管在高压气井的深度，各根油管依次通过油管扣连接下入所述高压气井内，每根油管在所述高压气井内的深度不同，所述规格参数包括抗外挤强度、抗内压强度和轴向抗拉强度三者中的一种、外径、内径、长度、线重；
处理模块，用于针对每一油管，根据所述油管在所述高压气井内的深度，确定所述油管下部连接的所有油管长度；根据所述高压气井完井液密度、所述内径和所述外径、所述油管下部连接的所有油管长度，获得所述油管在所述高压气井内所受的浮力；根据所述油管下部连接的所有油管长度和线重，获得所述油管下部连接的所有油管重量；根据所述浮力、所述油管下部连接的所有油管重量、所述规格参数，利用管柱三轴力学分析法建立油管强度校核模型，所述油管强度校核模型包括油管三轴应力安全系数与油管气密封性之间的关联关系；
确定模块，用于根据所述关联关系，确定所述油管在所述高压气井内的深度处，所述油管三轴应力安全系数为预设安全系数下所对应的油管气密封性；
其中，获得的不同深度处的油管气密封性用于指示所述油管下入所述高压气井中气密封性的控制。
5.一种高压气井油管气密封性的确定装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序指令；
所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令执行如权利要求1-3任一项所述的高压气井油管气密封性的确定方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时，实现如权利要求1至3任一项所述的高压气井油管气密封性的确定方法。
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