[發(fā)明專利]模擬地層中的可變裂縫的方法以及堵漏液的優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010380941.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN111581819A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱正松;李佳;趙沖;鐘漢毅;黃達(dá)全;趙欣;陳安亮;楊一凡;黃維安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）;中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;E21B49/00;G06F111/10
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李健;溫春艷

本發(fā)明涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種模擬地層中的可變裂縫的方法以及堵漏液的優(yōu)化方法。所述地層包括位于井筒(19)側(cè)壁的所述可變裂縫(20)，所述方法包括：根據(jù)所述可變裂縫(20)在所述井筒(19)中的受力和尺寸以及所述可變裂縫(20)處的巖石系數(shù)建立裂縫模型，以確定所述可變裂縫(20)的裂縫開度分布。該模擬地層中的可變裂縫的方法，能夠更為準(zhǔn)確地模擬可變裂縫的裂縫開度分布，有利于通過模擬實(shí)驗(yàn)來精準(zhǔn)地研究可變裂縫，為實(shí)際開采提供了更有參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種模擬模擬地層中的可變裂縫的方法以及堵漏液的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

井漏是長(zhǎng)期困擾鉆井工程的技術(shù)難題之一，其形成原因復(fù)雜、制約因素較多，易誘發(fā)井噴、井塌及卡鉆等井下復(fù)雜事故，嚴(yán)重制約了油氣資源的高效勘探開發(fā)。通常，通過傳統(tǒng)高溫高壓動(dòng)態(tài)堵漏評(píng)價(jià)儀進(jìn)行室內(nèi)防漏堵漏模擬實(shí)驗(yàn)，以用于優(yōu)選防漏堵漏材料并且優(yōu)化施工工藝。

但是，常規(guī)的防漏堵漏模擬實(shí)驗(yàn)裝置多采用固定開度的不銹鋼裂縫模塊來模擬試液靜態(tài)漏失過程，具體的，裂縫為實(shí)驗(yàn)裝置中提前預(yù)設(shè)的幾種特定的矩形裂縫，并且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中裂縫始終保持固定開度，裂縫面采用不銹鋼面來模擬，忽略了裂縫幾何形狀、裂縫開度動(dòng)態(tài)變化、裂縫實(shí)際受力以及裂縫面具體形態(tài)對(duì)封堵層穩(wěn)定性的影響，無法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)試液動(dòng)態(tài)防漏堵漏效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確模擬可變裂縫導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可參考價(jià)值不高的問題，提供一種模擬地層中的可變裂縫的方法以及堵漏液的優(yōu)化方法，該模擬地層中的可變裂縫的方法通過建立裂縫模型，能夠更為準(zhǔn)確地模擬可變裂縫的裂縫開度分布，有利于通過模擬實(shí)驗(yàn)來精準(zhǔn)地研究可變裂縫。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種模擬地層中的可變裂縫的方法，所述地層包括位于井筒側(cè)壁的所述可變裂縫，所述方法包括：

根據(jù)所述可變裂縫在所述井筒中的受力和尺寸以及所述可變裂縫處的巖石系數(shù)建立裂縫模型，以確定所述可變裂縫的裂縫開度分布。

可選的，所述裂縫模型由以下公式預(yù)先建立：

其中，x為所述可變裂縫中的某一點(diǎn)處距離所述井筒側(cè)壁處的徑向長(zhǎng)度；w(x)為所述可變裂縫在該點(diǎn)處的裂縫開度；q為巖石系數(shù)；P為所述可變裂縫在所述井筒中的受力；k為所述可變裂縫的形狀系數(shù)；L為所述可變裂縫在所述井筒中的徑向長(zhǎng)度；R為所述井筒的半徑。

可選的，

P＝p_w-S_h+c(S_H-S_h)(3)

其中，q為巖石系數(shù)；v為巖石的泊松比；E為巖石的彈性模量；P為所述可變裂縫在所述井筒中的受力；p_w為所述井筒的壓力；S_H為所述井筒在所述可變裂縫處的最大水平地應(yīng)力；S_h為所述井筒在所述可變裂縫處的最小水平地應(yīng)力；c為地應(yīng)力的各向異性系數(shù)。

本發(fā)明第二方面提供了一種堵漏液的優(yōu)化方法，所述堵漏液用于封堵可變裂縫，所述優(yōu)化方法包括：

S1：根據(jù)所述的模擬地層中的可變裂縫的方法確定所述可變裂縫的裂縫開度分布；

S2：根據(jù)所述可變裂縫的裂縫開度分布中的最大裂縫開度和最小裂縫開度來確定所述堵漏液的粒徑分布范圍，并且從所述粒徑分布范圍中選定所述堵漏液的粒徑分布通過堵漏模擬實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

S3：根據(jù)多組粒徑分布的所述堵漏液相應(yīng)得到的多組所述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)各組所述堵漏液的堵漏效果。

可選的，所述堵漏液的粒徑分布由以下公式確定：