套管强度校核方法和装置制造方法及图纸

技术编号:20326305 阅读:25 留言:0更新日期:2019-02-13 04:18
本发明专利技术提供一种套管强度校核方法和装置,该套管强度校核方法包括:获取待测井所在待测区域的地震资料和待测井的邻井的测井资料;根据地震资料和测井资料建立待测区域的几何模型,几何模型中具有模拟套管;确定模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力;当待测套管的预设屈服强度大于最大等效应力时,确定待测套管可安装在待测井中。该套管强度校核方法和装置能充分考虑待测区域的地质构造和地层特性对套管强度的影响,提高该套管强度校核方法的准确性。

Casing Strength Checking Method and Device

The present invention provides a method and device for checking casing strength, which includes acquiring seismic data of the area to be measured and logging data of adjacent wells to be logged, establishing geometric model of the area to be measured according to seismic data and logging data, and having simulated casing in geometric model, and determining the maximum equivalent of simulated casing under different preset variation factors. When the preset yield strength of the casing to be predicted is greater than the maximum equivalent stress, it is determined that the casing to be measured can be installed in the logging. The method and device of casing strength checking can fully consider the influence of geological structure and formation characteristics of the area to be measured on casing strength, and improve the accuracy of the method of casing strength checking.

【技术实现步骤摘要】
套管强度校核方法和装置
本专利技术涉及油气钻井工程
,尤其涉及一种套管强度校核方法和装置。
技术介绍
套管在油气开采中可用于支撑钻完井和地下油气资源的输运通道,是保证钻完井和后期油气开采安全高效运行的重要枢纽。通过适当的套管强度校核方法,进行合理的套管规格参数设计是保证套管安全性至关重要的前提。现有的套管强度校核方法,依据地震资料预测地应力值,借助拉梅公式计算套管所承受的外挤载荷和设计钻井液密度计算的套管内压载荷,求取套管的抗外挤和抗内压系数,来评价套管安全性。并且传统方法中地应力和岩石力学参数的选取只能依据邻井的实测或者测井计算值,并不能充分反映区域的地质构造与地层特征,同时不能结合实际实际钻井复杂工况和组合套管等井身结构特点进行强度校核。因此,传统的套管强度校核方法对套管强度预测精度较低,无法为实际生产中套管规格参数的设计提供安全有效的指导。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题,本专利技术提供一种套管强度校核方法和装置,能够充分考虑待测区域的地质构造和地层特性对套管强度的影响,提高该套管强度校核方法的准确性。为了实现上述目的,本专利技术提供一种套管强度校核方法和装置,该套管强度校核方法,包括:获取待测井所在待测区域的地震资料和待测井的邻井的测井资料。根据地震资料和测井资料建立待测区域的几何模型,几何模型中具有模拟套管。确定模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力。当待测套管的预设屈服强度大于最大等效应力时,确定待测套管可安装在待测井中。可选的,几何模型包括待测区域的地质模型和套管-水泥环-地层子模型。可选的,根据地震资料和测井资料建立待测区域的几何模型,具体包括:根据测井资料验证地震资料,以获得验证后的地震资料。根据验证后的地震资料确定待测区域的地质构造和地层分布特性。根据地质构造和地层分布特性,建立待测区域的几何模型。可选的,根据地质构造和地层分布特性,建立待测区域的几何模型,具体包括:获取地质模型中的地应力参数和地层岩石力学参数。根据地应力参数和地层岩石力学参数确定待测区域的地应力分布特性和地应力位移特性。根据地应力分布特性和地应力位移特性,确定待测井的井眼轨迹上的危险井段位置。根据危险井段位置和待测套管的预设参数建立套管-水泥环-地层子模型。可选的,确定模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力,具体包括:确定套管-水泥环-地层子模型中的模拟套管在不同的预设变化因素下的最大等效应力。可选的,预设变化因素包括待测区域的地层蠕变、待测井的固井质量和待测井的井筒压力卸载。可选的,邻井的测井资料包括声波时差、地层密度、泥质含量、地层渗透性、钻头直径和井径。可选的,地应力参数包括上覆岩层压力、水平最大地应力和水平最小地应力。可选的,岩石力学参数包括弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、粘聚力、内摩擦角和地层孔隙压力。本专利技术还提供一种套管强度校核装置,包括:第一分析模块,用于获取待测井所在待测区域的地震资料和待测井的邻井的测井资料。第二分析模块,用于根据地震资料和测井资料建立待测区域的几何模型,几何模型中具有模拟套管。第三分析模块,用于确定模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力。确定模块,用于当待测套管的预设屈服强度大于最大等效应力时,确定待测套管可安装在待测井中。本专利技术提供的套管强度校核方法和装置,通过获取地震资料和邻井的测井资料,根据该资料建立待测区域的几何模型,在该几何模型中包括待测区域的地质模型和套管-水泥环-地层子模型,并在该几何模型中考察套管强度在不同预设变化因素下的具体值,因此该套管强度校核方法和装置能充分考虑待测区域的地质构造、地层特性以及地层不同预设变化因素对套管强度的影响,提高了该套管强度校核方法的准确性,对实际生产过程具有指导性意义。本专利技术的构造以及它的其他专利技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的流程示意图;图2为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的建立待测区域的几何模型的结构示意图;图3为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的建立套管-水泥环-地层子模型的结构示意图;图4为本专利技术实施例二提供的套管强度校核装置的结构示意图;图5为本专利技术实施例三提供的套管强度校核装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的建立待测区域的几何模型的结构示意图。图3为本专利技术实施例一提供的套管强度校核方法的建立套管-水泥环-地层子模型的结构示意图。如图1至图3所示,本专利技术提供一种套管强度校核方法,包括:S1:获取待测井所在待测区域的地震资料和待测井的邻井的测井资料。需要说明的是,待测区域的地震资料可以包含该待测区域内的薄层反射波特征分析,岩性预测,孔隙度预测、地层压力预测和烃类指示物检测技术。依据上述分析该待测区域的地震速度域和时间域数据,确定该待测区域的地震参数对地层特性的影响。在开设待测井后,需要立即下入套管以对开设的待测井进行保护便于后期采集油气,因此通常需要开设1-2口邻井,以该邻井的测井资料作为该待测井的参考标准。该邻井的测井包括模拟测井、数字测井、数控测井和成像测井四个阶段,分别利用储层岩石的电化学特性、导电特性、声学特性和放射性表征储层的特性。S2:根据地震资料和测井资料建立待测区域的几何模型,几何模型中具有模拟套管。需要说明的是,在本实施例中依靠模型分析法,确定在复杂的地层环境中,套管在不同的变化因素下的应力变化,从而确定该套管是否能够承受该待测井中实际情况中所施加的强度值。模型分析法针对性较强,可考察大量且复杂的因素,并跟该因素的影响程度进行排序,因此实验结果较为精准。并且其模型建立和分析时间较短,经济性较高。在本实施例中选用FLAC-3D有限差分软件建立分析模型。在实际的使用中,还可选用其它的模型分析软件,本实施例对此不加以限制。S3:确定模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力。需要说明的是,套管在地层中是会受到地层中不同变化因素的影响,每个变化因素在不同时间和不同地域内对套管的影响也各不相同,因此为全面考察套管在服役期间的承受强度值,需要在几何模型中模拟该变化因素的变化过程,并确定在不同变化因素下模拟套管需要承受的最大等效应力值,为实际的套管选择提供有效且准确的指导。S4:当待测套管的预设屈服强度大于最大等效应力时,确定待测套管可安装在待测井中。需要说明的是,每个待测套管具有固定的屈服强度值,该屈服强度与制备套管的原材料以及制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管强度校核方法,其特征在于,包括:获取待测井所在待测区域的地震资料和所述待测井的邻井的测井资料;根据所述地震资料和所述测井资料建立所述待测区域的几何模型,所述几何模型中具有模拟套管;确定所述模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力;当待测套管的预设屈服强度大于所述最大等效应力时,确定所述待测套管可安装在所述待测井中。

【技术特征摘要】
1.一种套管强度校核方法,其特征在于,包括:获取待测井所在待测区域的地震资料和所述待测井的邻井的测井资料;根据所述地震资料和所述测井资料建立所述待测区域的几何模型,所述几何模型中具有模拟套管;确定所述模拟套管在不同预设变化因素下的最大等效应力;当待测套管的预设屈服强度大于所述最大等效应力时,确定所述待测套管可安装在所述待测井中。2.根据权利要求1所述的套管强度校核方法,其特征在于,所述几何模型包括所述待测区域的地质模型和套管-水泥环-地层子模型。3.根据权利要求2所述的套管强度校核方法,其特征在于,所述根据所述地震资料和所述测井资料建立所述待测区域的几何模型,具体包括:根据所述测井资料验证所述地震资料,以获得验证后的地震资料;根据所述验证后的地震资料确定所述待测区域的地质构造和地层分布特性;根据所述地质构造和所述地层分布特性,建立所述待测区域的所述几何模型。4.根据权利要求3所述的套管强度校核方法,其特征在于,所述根据所述地质构造和所述地层分布特性,建立所述待测区域的所述几何模型,具体包括:获取所述地质模型中的地应力参数和地层岩石力学参数;根据所述地应力参数和所述地层岩石力学参数确定待测区域的地应力分布特性和地应力位移特性;根据所述地应力分布特性和所述地应力位移特性,确定所述待测井的井眼轨迹上的危险井段位置;根据所述危险井段位置和所述待测套管的预设参数建立所述套管-水泥环...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨成新卢运虎李宁杨沛梁红军张亚云何仁清
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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