[發明專利]基于高溫高壓粘度計讀數預測的井筒流體流變特性方法

在審

• 申請號: 201810329910.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110388202A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 周號博;王果;范紅康;孫明光;劉勁歌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;張文娟

1.一種基于高溫高壓粘度計讀數預測井筒流體流變特性的方法，該方法包括：

獲取待預測的鉆井液的高溫高壓流變測試數據，并以此數據建立粘度計各轉速下不同溫度壓力下的讀數矩陣、以及與該讀數矩陣對應的溫度變化矩陣和壓力變化矩陣；

對所述讀數矩陣中的各讀數進行歸一化預處理，得到讀數比例矩陣；

利用所述讀數比例矩陣、溫度變化矩陣和壓力變化矩陣確定各轉速下讀數比例隨溫度/壓力變化關系式；

根據各轉速下讀數比例隨溫度/壓力變化關系式以及各矩陣構建粘度計讀數預測模型；

獲取井筒壓力和溫度分布情況，根據所述粘度計讀數預測模型預測得到各轉速對應的讀數在井筒內的分布規律，據此選擇流變模型以計算整個井筒內的流變參數分布規律。

2.根據權利要求1所述的的方法，其特征在于，所述粘度計讀數預測模型為如下表達式所示：

其中，表示轉速RPM_i下溫度T₀+△T_i,k、壓力P₀+△P_i,j所對應的讀數，ζ_i,j,k表示讀數比例矩陣中的讀數比例因子，θ_i,0,0表示轉速RPM_i下初始溫度T₀、初始壓力P₀所對應的讀數，△T_i,k表示溫度變化量，△P_i,j表示壓力變化量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述讀數比例矩陣如下表示：

所述溫度變化矩陣如下表示：

所述壓力變化矩陣如下表示：

式中，ζ_i,j,k表示將讀數矩陣ζ中的在轉速RPM_i(i＝0,1,…,i)、溫度T_k和壓力P_j條件下的讀數進行歸一化預處理后得到的讀數比例因子；△T_i,k表示轉速RPM_i下溫度T_k相對于初始溫度T₀的變化量，△P_i,j表示轉速RPM_i下壓力P_j相對于初始壓力P₀的變化量，j和k表示自然數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述讀數矩陣中的各讀數進行歸一化預處理時，以轉速RPM_i下溫度T_k、壓力P_j所對應的讀數為分子計算該讀數占轉速RPM_i下初始溫度T₀、初始壓力P₀所對應的讀數θ_i,0,0的比例系數，從而得到讀數比例因子ζ_i,j,k。

5.根據權利要求1～4任一項所述的方法，其特征在于，通過如下步驟確定各轉速下讀數比例隨溫度變化關系式：

從讀數比例矩陣中提取轉速RPM_i下初始壓力P₀時各個溫度所對應的讀數比例因子ζ_i,0,k；

根據提取到的讀數比例因子ζ_i,0,k按照第一預設關系模型進行回歸分析，得到所述第一預設關系模型中的回歸系數，從而確定該轉速下的讀數比例隨溫度變化關系式，作為第一關系式。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一關系式為：

其中，ζ_i,0,k表示轉速RPM_i下初始壓力P₀、溫度T_k所對應的讀數比例因子，a、b和c均表示第一關系式的回歸系數，△T_i,k表示溫度T_k相對于初始溫度T₀的變化量。