申请/专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化中原石油工程有限公司;中石化中原石油工程有限公司固井公司

申请日：2019-06-20

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN112196522B

主分类号：E21B49/00

分类号：E21B49/00;G06F30/20;E21B43/26;E21B47/005

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2021.02.23#实质审查的生效;2021.01.08#公开

摘要：本发明提供了一种降低交变载荷作用下气井环控带压的方法，包括以下步骤：步骤A：采用过盈配合和生死单元法建立初凝后的套管‑水泥环‑地层的有限元模型；步骤B：定义载荷模块幅值曲线，对套管的内壁施加载荷模块的载荷，获得水泥环密封性的施工参数及水泥石力学参数。本发明中，首先，采用过盈配合和生死单元法建立初凝后的套管‑水泥环‑地层的有限元模型，然后，定义载荷模块幅值曲线，对套管的内壁施加载荷模块的载荷，获得水泥环密封性的施工参数及水泥石力学参数。本发明通过定义载荷模块幅值曲线，对套管的内壁施加载荷模块的载荷，可以有效地评价施工参数变化对水泥环密封性的影响，提高了水泥环密封性。

主权项：1.一种降低交变载荷作用下气井环控带压的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：采用过盈配合和生死单元法建立初凝后的套管-水泥环-地层的有限元模型；所述步骤A包括：步骤A1：获取建立所述套管-水泥环-地层的有限元模型的各参数；步骤A2：杀死水泥环单元，并分别在所述套管的内壁和所述套管的外壁施加液柱压力；步骤A3：撤去所述套管外壁以及井眼内壁液柱压力，并激活所述水泥环单元，输入所述水泥环单元的内应力，且所述水泥环单元的内应力为实验测得的初凝时刻压力；步骤A4：调节所述水泥环单元的孔隙压力值为水泥初凝后预设时刻的水泥环孔隙压力，获得该时刻所述水泥环应力加载状态以及井筒组合体尺寸；步骤B：定义载荷模块幅值曲线，对套管的内壁施加所述载荷模块的载荷，获得水泥环密封性的施工参数及水泥石力学参数；所述步骤A1包括：步骤A11：根据井身结构获取所述套管尺寸；步骤A12：配置水泥浆进行所述水泥环孔隙压力以及力学参数测量；步骤A13：确定初凝时刻所述井筒组合体尺寸；所述步骤A11中所述套管尺寸包括：所述套管卸载状态下的内径及所述套管卸载状态下的外径；根据电测结果获得注所述水泥浆前的井眼尺寸；套管-地层力学参数；油气井钻井-完井-固井施工参数；所述步骤A11中的套管-地层力学参数包括所述套管的弹性模量、所述套管的泊松比、地层岩石的弹性模量、所述地层岩石的泊松比和所述地层岩石的地应力；所述步骤A11中的油气井钻井-完井-固井施工参数包括施工压力、电测时的钻井液密度、固井时刻井筒-环空内前置液的密度及所述前置液的高度、固井时刻所述井筒-环空内水泥浆的密度及所述水泥浆的高度、固井时刻所述井筒-环空内顶替液的密度及所述顶替液的高度、所述套管内的压力以及环空液的液柱压力。

全文数据：

权利要求：

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