[發明專利]一種環空圈閉壓力預測方法

有效

• 申請號: 201611161173.7
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106599472B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 張興全;孫騰飛;劉書杰;周建良;曹硯鋒;謝仁軍
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧;何家鵬<國際申請>=<國際公布>=

1.一種環空圈閉壓力預測方法，包括以下步驟：

1)根據生產工況建立環空溫度剖面；

2)計算環空流體熱物性參數，所述環空流體熱物性參數通過實驗測得，其過程包括：

①測定在不同環空溫度剖面下和不同壓力下的實驗流體體積變化；

②根據環空流體狀態方程可得實驗流體體積變化與所述流體熱物性參數的方程式，方程式如下：

△V₁＝αV₀△T₁

△V₁＝k_tV₀△P₁

式中△V₁為實驗流體體積變化，m³；α為膨脹系數,℃^-1；△T₁為實驗流體溫度變化，℃；V₀為實驗流體體積，m³；k_t為壓縮系數，MPa^-1；△P₁為實驗流體壓力變化，MPa；

③根據步驟②中的兩方程式導出不同環空溫度剖面和不同壓力下的所述流體熱物性參數計算公式如下：

或者，所述環空流體熱物性參數通過密度反算法測得，其過程包括：

①已知不同溫度壓力下的流體密度；

②根據流體膨脹前后流體質量守恒原則可得質量守恒方程如下：

ρ_T,P(V₂+△V₂)＝ρ₀V₂

由上式導出

式中△V₂為環空流體體積變化，m³；V₂為環空流體體積，ρ₀為初始環空流體密度，g/cm³；ρ_T,P為在不同溫度壓力下流體密度，g/cm³；

③根據環空流體狀態方程可得環空流體體積變化和所述流體熱物性參數的方程式，方程式如下：

△V₂＝αV₂△T₂

△V₂＝k_tV₂△P₂

式中△V₂為環空流體體積變化，m³；α為膨脹系數,℃^-1；△T₂為環空流體溫度變化，℃；V₂為環空流體體積，m³；k_t為壓縮系數，MPa^-1；△P₂為環空流體壓力變化，MPa；

④結合步驟②③中的方程式得到不同環空溫度剖面和不同壓力下的所述流體熱物性參數的方程式，方程式如下：

3)利用套管變形公式建立套管變形模型；

4)計算環空體積變化；

5)利用環空圈閉壓力計算方程建立環空圈閉壓力計算模型并求解。

2.如權利要求1所述的一種環空圈閉壓力預測方法，其特征在于：在所述步驟3)中，所述套管變形模型包括套管自由段和封固段變形模型。