[發明專利]一種井下泥漿比重的預測方法和裝置

有效

• 申請號: 201810059360.7
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108460477B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 馬躍;王偉;李懷科;肖劍;苗海龍;耿鐵;李自立
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 鄭旭麗;李丹

本申請公開了一種井下泥漿比重的預測方法和裝置，所述預測方法包括：獲取井下預設深度的壓力和溫度；根據井下預設深度的壓力和溫度預測井下預設深度的泥漿比重。本申請基于井下預設深度的壓力和溫度準確的預測了井下預設深度的泥漿比重，從而提高了鉆井安全性，減少甚至消除了井控事故。

技術領域

本申請涉及鉆井技術，尤指一種井下泥漿比重的預測方法和裝置。

背景技術

一般情況下，對于常規井來說，溫度和壓力對泥漿比重的影響對于實際鉆井過程中是可以忽略的。但是，對于高溫高壓(HTHP，High Temperature and High Pressure)井，由于HTHP井中安全密度窗口很窄(即孔隙壓力和破裂壓力相差很小)，此類施工操作就很容易出現鉆井事故。據統計，在非高溫高壓井施工過程中，井控事故占比達到4％～5％，也就是意味著在20～25口井的鉆井過程中，僅有一次發生鉆井過程會發生井控事故，然而，對于HTHP井來說，這樣的井控事故占比達到100％～200％，意味著每鉆一口井都要發生1～2次井控事故。所以，在HTHP井施工過程中，對于泥漿比重的準確把控是減少甚至消除井控事故的關鍵所在。

對于HTHP井，溫度和壓力對井底靜態密度當量和動態密度當量的影響是必須要考慮的。其中，靜態密度當量是指泥漿在靜止時的密度，動態密度當量是指泥漿在鉆井泵循環時的密度。同時，隨著常規井的數量的逐漸減少，HTHP井的需求量卻是逐年增加的，這意味著井控的安全風險也隨之增加。尤其對于油基泥漿來說，溫度和壓力是異常敏感的，在高溫高壓的情況下，井底泥漿比重和井口實測的泥漿比重會相差很大。目前對于該問題的研究，國內外學者僅停留在理論模型的水平，即基于理論模型來研究溫度和壓力對泥漿比重的影響，且無法證實該理論模型正確與否，因此，在鉆井過程中運用該理論模型存在一定的“模糊性”和“不確定性”，尤其對HTHP井來說，無法保證施工的安全，達不到工程上的要求，易造成鉆井事故，造成巨大損失。

發明內容

本申請提供了一種井下泥漿比重的預測方法和裝置，能夠準確預測井下泥漿比重，從而提高鉆井安全性，減少甚至消除井控事故。

本申請提供了一種井下泥漿比重的預測方法，包括：

獲取井下預設深度的壓力和溫度；

根據井下預設深度的壓力和溫度預測井下預設深度的泥漿比重。

可選的，該方法還包括：

根據所述預設深度的壓力預測所述預設深度的靜態密度當量。

可選的，所述根據預設深度的壓力預測預設深度的靜態密度當量包括：

按照公式預測所述預設深度的靜態密度當量；其中，ESD為所述預設深度的靜態密度當量，P為所述預設深度的壓力，D為所述預設深度。

可選的，所述獲取井下預設深度的壓力和溫度包括：

將井眼頂部到所述預設深度之間的部分劃分為兩段或兩段以上井；

獲取第i段井的井底壓力和井底溫度；其中，i為大于或等于1的整數；

根據第i段井的井底壓力和井底溫度預測第i段井的井底泥漿比重，繼續執行所述獲取第(i+1)段井的井底壓力和井底溫度，直到獲得所述預設深度所在的段的井底壓力和井底溫度。

可選的，所述獲取第i段井的井底壓力包括：

按照公式P_i＝P_surf+0.052ρ_i-1dD計算所述第i段井的井底壓力；

其中，P_i為所述第i段井的井底壓力，P_surf為井眼頂部的壓力，ρ_i-1為井眼頂部的泥漿比重或第(i-1)段井的井底泥漿比重，dD為深度間隔。