[發明專利]一種實時校正井筒壓力的方法

在審

• 申請號: 201510567464.5
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105178943A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 劉偉;石林;王凱;方世良;郭慶豐;翟小強;朱衛新
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明涉及一種利用井下壓力測量工具實時校正井筒壓力的方法，屬于石油鉆井工程技術領域。

背景技術

隨著石油勘探向深部復雜地層發展，窄密度窗口、噴漏同層、噴漏同存等井下復雜情況已成為影響和制約石油鉆井施工的技術瓶頸。窄密度安全窗口地層孔隙壓力和破裂壓力、漏失壓力之間的安全鉆井窗口較小，在常規鉆井方式下環空壓力波動范圍將超過此安全鉆井窗口，易造成井漏、井涌、井壁失穩、卡鉆等復雜事故，導致生產時效低、鉆井周期長、成本高等問題。因此，對石油、天然氣鉆井井筒動態壓力的精確、快速計算和精細控制提出了更高的要求。

目前，現有的石油鉆井井筒氣液兩相流模擬計算方法主要基于連續氣柱理論和氣液兩相流理論。氣液兩相流理論通過劃分不同的流型，建立氣液兩相連續性方程、動量方程來模擬流動狀態，不同的計算方法誤差均較大，精度難以滿足壓力敏感地層精細控壓鉆井井筒動態壓力的精確、快速計算需求。

具體的，在地層壓力敏感的窄密度窗口地層，井底壓力如果控制不當就會形成溢流、井口等復雜事故。控壓鉆井能夠很好的控制井筒壓力，減少事故的發生，而控壓鉆井氣液兩相流動井筒動態壓力精確快速計算是控壓鉆井實現更加精確的井筒壓力控制問題的核心前提。現有技術提出了一種通過建立井筒環空內的多相流動控制方程組的方法，將多相流動計算的時間和空間域進行網格劃分，然后計算得到壓力參數，但是該方法不僅基礎參數獲取麻煩且計算較為繁瑣，計算結構的誤差也較大。

發明內容

本發明為解決現有的井筒壓力計算方法存在的計算過程較復雜且結果誤差較大、計算精度難以滿足壓力敏感地層精細控壓鉆井井筒壓力計算需求的問題，進而提出了一種利用井下壓力測量工具實時校正井筒壓力的方法，具體包括如下的技術方案：

一種實時校正井筒壓力的方法，包括：

根據鉆井井筒壓力基本參數和控壓鉆井邊界條件計算獲得待測井的校前環空壓耗值，并通過計算獲得待測井的靜液柱壓力值；

通過壓力隨鉆監測系統PWD獲取待測井的實測井底壓力值，并基于壓力守恒原理對井筒壓力中的任意一種進行實時校正，所述井筒壓力包括井底壓力、環空壓耗和井口回壓。

在本發明所述的實時校正井筒壓力的方法中，所述方法還包括：

若無法通過PWD獲取待測井的實測井底壓力值，則通過實時校正后的井底壓力對待測井的環空壓耗和井口回壓進行校正。

在本發明所述的實時校正井筒壓力的方法中，所述井底壓力值通過以下公式計算獲得：

P_b(t)＝P_h(t)+P_f(t)+P_w(t)

其中，P_b(t)表示t時刻的井底壓力；P_h(t)表示t時刻的靜液柱壓力；P_f(t)表示t時刻的環空壓耗；P_w(t)表示t時刻的井口回壓。

在本發明所述的實時校正井筒壓力的方法中，在對所述井筒壓力中的任意一種進行實時校正的過程中，對所述環壓空耗的校正包括：

將環空摩阻校核系數帶入所述環空壓耗的計算公式，對所述環壓空耗進行校正，所述環空摩阻校核系數通過以下公式計算獲得：

ΔP(t)＝P_b(t)-P_pwd(t)

P`_f＝P_f(t)-ΔP(t)

f`=p`fpff]]>

其中，P_pwd(t)表示PWD在t時刻獲取的實測井底壓力值；ΔP(t)表示計算獲得的井底壓力與PWD在t時刻獲取的實測井底壓力值之間的差值；f`表示環空摩阻校核系數，f表示環空摩阻系數。

在本發明所述的實時校正井筒壓力的方法中，所述環空壓耗通過以下公式計算獲得：