有效
一种井下泥浆比重的预测方法和装置
马跃、王伟、李怀科、肖剑、苗海龙、耿铁、李自立
中国海洋石油集团有限公司
摘要
本申请公开了一种井下泥浆比重的预测方法和装置,所述预测方法包括:获取井下预设深度的压力和温度;根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重。本申请基于井下预设深度的压力和温度准确的预测了井下预设深度的泥浆比重,从而提高了钻井安全性,减少甚至消除了井控事故。
1.一种井下泥浆比重的预测方法,其特征在于,包括:获取井下预设深度的压力和温度;根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重;所述获取井下预设深度的压力和温度包括:将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行获取第i+1段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度;根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:按照公式 计算所述第i段井的井底泥浆比重;其中,ρ i 为所述第i段井的井底泥浆比重,a 1 ,b 1 ,c 1 ,a 2 ,b 2 ,c 2 为系数,P i 为第i段井的井底压力,T i 为第i段井的井底温度;根据第i-1段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重包括:按照公式 计算第i段井的井底泥浆比重;其中, P i-1 为第i-1段井的井底压力,T i-1 为第i-1段井的井底温度,ρ i 为所述第i段井的井底泥浆比重,ρ wi 为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρ oi 为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρ i-1 为井眼顶部的泥浆比重或第i-1段井的井底泥浆比重,ρ w(i-1) 为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第i-1段井的井底泥浆中水相的密度,ρ o(i-1) 为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第i-1段井的井底泥浆中油相的密度,a 1w ,b 1w ,c 1w ,a 2w ,b 2w ,c 2w 为水相的系数,a 1o ,b 1o ,c 1o ,a 2o ,b 2o ,c 2o 为油相的系数,f o 为油相在泥浆中的体积占比,f w 为水相在泥浆中的体积占比。
2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,该方法还包括:根据所述预设深度的压力预测所述预设深度的静态密度当量。
3.根据权利要求2所述的预测方法,其特征在于,所述根据预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量包括:按照公式 预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
4.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述获取第i段井的井底压力包括:按照公式P i =P surf +0.052ρ i-1 dD计算所述第i段井的井底压力;其中,P i 为所述第i段井的井底压力,P surf 为井眼顶部的压力,ρ i-1 为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
5.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述获取第i段井的井底温度包括:按照公式T i =T surf +G g D i 计算所述第i段井的井底温度;其中,T i 为所述第i段井的井底温度,T surf 为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,D i 为第i段井的井深。
6.一种井下泥浆比重的预测装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取井下预设深度的压力和温度;第一预测模块,用于根据井下预设深度的压力和温度预测井下预设深度的泥浆比重;所述获取模块具体用于:将井眼顶部到所述预设深度之间的部分划分为两段或两段以上井;获取第i段井的井底压力和井底温度;其中,i为大于或等于1的整数;根据第i段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重,继续执行获取第i+1段井的井底压力和井底温度,直到获得所述预设深度所在的段的井底压力和井底温度;所述第一预测模块具体用于:按照公式 计算所述第i段井的井底泥浆比重;其中,ρ i 为所述第i段井的井底泥浆比重,a 1 ,b 1 ,c 1 ,a 2 ,b 2 ,c 2 为系数,P i 为第i段井的井底压力,T i 为第i段井的井底温度;所述第一预测模块具体用于采用以下方式实现根据第i-1段井的井底压力和井底温度预测第i段井的井底泥浆比重:按照公式 计算第i段井的井底泥浆比重;其中,P i-1 为第i-1段井的井底压力,T i-1 为第i-1段井的井底温度;ρ i 为所述第i段井的井底泥浆比重,ρ wi 为所述第i段井的井底泥浆中水相的密度,ρ oi 为所述第i段井的井底泥浆中油相的密度,ρ i-1 为井眼顶部的泥浆比重或第i-1段井的井底泥浆比重,ρ w(i-1) 为井眼顶部的泥浆中水相的密度或第i-1段井的井底泥浆中水相的密度,ρ o(i-1) 为井眼顶部的泥浆中油相的密度或第i-1段井的井底泥浆中油相的密度,a 1w ,b 1w ,c 1w ,a 2w ,b 2w ,c 2w 为水相的系数,a 1o ,b 1o ,c 1o ,a 2o ,b 2o ,c 2o 为油相的系数,f o 为油相在泥浆中的体积占比,f w 为水相在泥浆中的体积占比,ρ s 为固相的密度。
7.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,还包括:第二预测模块,用于根据所述预设深度的压力预测预设深度的静态密度当量。
8.根据权利要求7所述的预测装置,其特征在于,第二预测模块具体用于:按照公式 预测所述预设深度的静态密度当量;其中,ESD为所述预设深度的静态密度当量,P为所述预设深度的压力,D为所述预设深度。
9.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底压力:按照公式P i =P surf +0.052ρ i-1 dD计算所述第i段井的井底压力;其中,P i 为所述第i段井的井底压力,P surf 为井眼顶部的压力,ρ i-1 为井眼顶部的泥浆比重或第(i-1)段井的井底泥浆比重,dD为深度间隔。
10.根据权利要求6所述的预测装置,其特征在于,所述获取模块具体用于采用以下方式实现获取第i段井的井底温度:按照公式T i =T surf +G g D i 计算所述第i段井的井底温度;其中,T i 为所述第i段井的井底温度,T surf 为井眼顶部的温度,Gg为地温梯度,D i 为第i段井的井深。
11.一种终端,包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令被所述处理器执行时,实现如权利要求1~5任一项所述的井下泥浆比重的预测方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~5任一项所述的井下泥浆比重的预测方法的步骤。



