固井动态压力计算模型与井筒压力控制系统的开发

需求的背景和应用场景

在钻井工程中，固井作业是确保油井稳定性和生产效率的关键环节。传统的固井作业往往面临注压控制不准确、环空动态压力难以预测等问题，导致作业效率低下，甚至可能引发安全事故。为了实现减注不钻关井的精细控压固井作业，提高固井质量和作业安全性，亟需一种能够预测、识别并分析环空动态压力的技术方案。此技术需求旨在通过开发固井动态压力计算模型与井筒压力控制系统，为每一口井量身定制压力控制设计方案。这将为固井浆柱结构设计、注控参数优化以及控压系统的现场应用提供精确的数据支持，从而有效解决传统固井作业中的痛点问题，提升整体作业效率和安全性。

要解决的关键技术问题

1. 构建控制压力固井井筒温度压力场耦合预测模型：该模型需能够综合考虑井筒内的温度、压力等多种因素，实现井筒温度压力场的耦合预测，为动态压力计算提供基础。
2. 开发控压固井水力参数实时计算模块：此模块需具备实时计算固井水力参数的能力，包括注浆速度、压力等，以确保注压控制的准确性。
3. 控压固井井口回压实时计算与分析：实现井口回压的实时计算与分析，为现场操作人员提供及时的反馈，以便调整注压策略。
4. 技术集成与联动系统开发：将上述模型与模块集成至一个统一的井筒压力控制系统中，确保系统各组件之间能够有效联动，实现数据的实时传输与处理，以及快速响应的控压操作。

效果要求

1. 固井动态压力计算模型准确率：模型预测结果的准确率需达到90%以上，以确保为固井作业提供可靠的数据支持。
2. 数据实时传输功能：系统需具备井场综合录井数据与控制系统数据的实时传输能力，确保信息的及时更新与共享。
3. 井口回压实时计算与分析：系统应能够实时计算并分析井口回压，为操作人员提供即时反馈，助力精准控压。
4. 系统联动响应时间：固井精细控压系统各设备之间的联动响应时间需小于8秒，以确保在紧急情况下能够迅速作出反应。
5. 现场应用指导井次：固井动态压力计算模型与井筒压力控制系统需在实际作业中指导至少5井次以上的固井作业，以验证其有效性和实用性。通过此技术的应用，预期能够显著提升固井作业的效率和质量，降低作业成本，增强钻井工程的安全性和竞争力。