1.一种漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S10、建立基于钻井流体固相颗粒粒度和浓度的裂缝宽度反演计算模型;S20、确定钻井流体固相颗粒的体积浓度;S30、确定钻井流体固相颗粒的特征粒径值;S40、计算最大漏失裂缝宽度;以及S50、确定漏失地层裂缝宽度范围。
2.根据权利要求1所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述建立基于钻井流体固相颗粒粒度和浓度的裂缝宽度反演计算模型包括以下步骤:S11、推导井漏或堵漏时流入裂缝的固相颗粒速度N in ;S12、推导裂缝的最大允许固相颗粒流出速度N out,max ;S13、根据裂缝堵塞条件:N in ≥N out,max ,推导裂缝临界堵塞判定表达式;S14、根据经典实验数据推导裂缝出口平均颗粒浓度;S15、根据Free falling arch理论推导裂缝出口平均颗粒速度;以及S16、代入裂缝出口平均颗粒浓度和平均颗粒速度,得到基于钻井流体固相颗粒粒度和浓度的裂缝宽度反演计算模型。
3.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述流入裂缝的固相颗粒速度N in 基于式(1)来计算,式(1)为:在式(1)中,N in 为流入裂缝的固相颗粒速度,个/s;W i 为裂缝入口宽度,m;V f 为钻井流体流速,m/s;C enter 为流入裂缝的固相颗粒体积浓度,无量纲;d p 为固相颗粒直径,m。
4.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述最大允许固相颗粒流出速度N out,max 基于式(2)来计算,式(2)为:在式(2)中,N out,max 为最大允许固相颗粒流出速度,个/s; 为裂缝出口平均颗粒浓度,无量纲; 为裂缝出口平均颗粒速度,m/s;d o 为裂缝出口宽度,m;d p 为固相颗粒直径,m。
5.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述裂缝临界堵塞判定表达式(3)为:在式(3)中, 为裂缝出口平均颗粒浓度,无量纲; 为裂缝出口平均颗粒速度,m/s;W o 为最大漏失裂缝宽度,m;d p 为固相颗粒直径,m;W i 为裂缝入口宽度,m;V f 为钻井流体流速,m/s;C enter 为流入裂缝的固相颗粒体积浓度,无量纲。
6.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述裂缝出口平均颗粒浓度基于式(4)来计算,式(4)为:在式(4)中, 为裂缝出口平均颗粒浓度,无量纲;e为自然常数;W o 为最大漏失裂缝宽度,m;d p 为固相颗粒直径,m。
7.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述裂缝出口平均颗粒速度表达式(5)为:在式(5)中, 为裂缝出口平均颗粒速度,m/s;βV f 是局部流体速度,m/s;C D 为拖曳力系数;L为颗粒在流体流动方向上的运移距离,m;d p 为固相颗粒直径,m。
8.根据权利要求7所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述拖曳力系数的计算包括以下步骤:测量钻井液的密度和表观粘度;利用测得的钻井液密度和表观粘度计算雷诺数Re和拖曳力系数C D ;其中,雷诺数Re计算式(6)为:拖曳力系数C D 计算式(7)为:在式(6)中,ρ f 为流体密度,kg/m 3 ;V f 为钻井流体速度,m/s;d p 为固相颗粒直径,m;μ f 为流体动力粘度,Pa·s。
9.根据权利要求2所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述裂缝宽度反演计算模型包括式(8)和式(9),其中,式(8)为:在式(8)中,λ为中间系数, C D 为拖曳力系数;W o 为最大漏失裂缝宽度,m;d p 为固相颗粒直径,m;式(9)为:在式(9)中,e为自然常数;W o 为最大漏失裂缝宽度,m;d p 为固相颗粒直径,m;C enter 为流入裂缝的固相颗粒体积浓度,无量纲;λ为中间系数,
10.根据权利要求1所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述确定钻井流体固相颗粒的体积浓度包括确定钻屑的体积浓度或确定堵漏材料的体积浓度。
11.根据权利要求10所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述钻屑的体积浓度通过式(10)来确定,式(10)为:在式(10)中,C enter 为流入裂缝的固相颗粒体积浓度,无量纲;Q L 为漏速,m 3 /h;V c 为正常钻进时单位时间内振动筛筛除钻屑体积,m 3 /h;V' c 为部分失返井漏后单位时间内振动筛筛除钻屑体积,m 3 /h。
12.根据权利要求10所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述堵漏材料的体积浓度通过式(11)来确定,式(11)为:在式(11)中,C enter 为流入裂缝的固相颗粒体积浓度,无量纲;m为堵漏材料组成种数;wt i 为第i种材料的质量浓度,t/m 3 ;ρ i 为第i种材料的密度,g/cm 3 。
13.根据权利要求1所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述确定钻井流体固相颗粒的特征粒径值包括:利用筛分法测量正常钻进时返出地面的钻屑的粒径分布或堵漏时最近一次堵漏施工的堵漏配方的粒径分布;和计算并绘制累计粒度分布曲线,读取图中累计体积分数为90%的固相颗粒对应的粒度即为钻井流体固相颗粒的特征粒径值d 90 。
14.根据权利要求1所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述计算最大漏失裂缝宽度包括:将确定的钻井流体固相颗粒的体积浓度、钻井流体固相颗粒的特征粒径值代入裂缝宽度反演计算模型中,通过数值计算方法进行迭代计算,即可求得最大漏失裂缝宽度W o 。
15.根据权利要求1所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法,其特征在于,所述确定漏失地层裂缝宽度范围包括:结合测量的固相颗粒的特征粒径值和计算的最大漏失裂缝宽度确定漏失地层裂缝的宽度范围为W∈[d 90 ,W o ]。
16.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括:处理器;和存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1~15中任意一项所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法。
17.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1~15中任意一项所述的漏失地层裂缝宽度的确定方法。