从套管靴到地表的水力压裂裂缝扩展的建模和分析制造技术

一种设计井控操作的方法，包括获得与围绕井的地层有关的地下数据，基于该地下数据建立地层的地质力学模型，获得与井控操作有关的操作数据，在处理器上执行地层的水力压裂模拟，其中该模拟基于该操作数据和该地质力学模型，以及确定用于裂缝破裂到地层的上表面所需流体的估计体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从套管靴到地表的水力压裂裂缝扩展的建模和分析
技术介绍
在压井(wellkill)或者控制操作期间存在产生浅水力压裂裂缝破裂到地表或者海床的严重风险。当在钻井时碰到浅层气时，重泥浆被泵送到井中用于井控(wellcontrol)。重泥浆的注入导致压力聚集在井下且在大多数情况下，压力可能超过地层压裂梯度，从而导致地层的水力压裂裂缝。而且，随着一些注入的泥浆进入到新产生的裂缝，裂缝可能变得更大。如果大体积的重泥浆被泵送到井中，水力压裂裂缝可能到达地表或者海床，从而在装备附近的地表或者海床上产生陷口(crater)或凹陷。在这种情况下，平台稳定性可能被破坏。而且，到地表或者海床的裂缝裂口可能导致严重的环境冲击。上述情况的风险对于可能具有高概率碰到浅层气的井和/或当由弱和/或未固结的地层所表征的超负荷的井来说尤其大。附图说明图1示出了根据本文公开的一个或者多个实施例的包括钻井子系统的系统。图2示出了根据本文公开的一个或者多个实施例的用于确定用于井控操作的操作参数的系统。图3示出了根据本文公开的一个或者多个实施例的用于确定用于井控操作的操作参数的方法的流程图。图4示出了根据本文公开的一个或者多个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：获得与围绕井的地层有关的地下数据；基于所述地下数据建立所述地层的地质力学模型；获得与井控操作有关的操作数据；在处理器上执行所述地层的水力压裂模拟，其中所述模拟基于所述操作数据和所述地质力学模型；以及确定用于裂缝破裂到所述地层的上表面所需的流体的估计体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.06 US 61/595,4781.一种水力压裂裂缝扩展的建模和分析方法，包括：获得与围绕井的地层有关的地下数据；基于所述地下数据建立所述地层的地质力学模型；获得与井控操作有关的操作数据；在处理器上执行所述地层的水力压裂模拟，其中所述模拟基于所述操作数据和所述地质力学模型；确定用于裂缝破裂到所述地层的上表面所需的流体的估计体积；以及将一体积的泥浆泵送到所述井中以缓和或者控制浅层气流入所述井中，其中，通过应用安全因子以使得泵送的所述泥浆的所述体积小于使所述裂缝破裂到所述地层的所述上表面所需的流体的所述估计体积，泵送的所述泥浆的所述体积在确定的使所述裂缝破裂到所述地层的所述上表面所需的流体的所述估计体积之下。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述地下数据包括：岩石层位学数据；地质学测试数据；以及区域地质力学数据。3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述操作数据包括：井控操作的类型；与用于所述井控操作的流体特性有关的流体数据；流体泵送速率的期望范围；以及与待控制的井的套管有关的井套管数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述井控操作的类型是选自由循环流体井控操作和静态井控操作组成的组中的一个。5.根据权利要求3所述的方法，其中获得所述操作数据进一步包括基于井控的类型、流体数据以及井套管数据中的至少一个来定义一组模拟参数。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中建立所述地质力学模型进一步包括：基于所述地下数据来计算地层特征。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述地层特征包括选自由所述地层的现场应力数据集和所述地层的最小现场应力分布组成的组中的至少一个。8.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括识别裂缝扩展方向。9.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括基于所述地下数据开始所述模拟。10.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括使用一定量的流体来控制所述井，所述一定量少于所述裂缝破裂到地层的上表面所需的流体的所述估计体积。11.一种水力压裂裂缝扩展的建模和分析系统，包括：处理器；存储器；地质力学模型生成模块，其被配置为生成围绕井的地下地层的地质力学模型；操作数据生成模块，其被配置为生成与井控类型有关的操作数据，且包括用于在所述处理器上执行的水力压裂模拟的至少一个输入参数；以及模拟模块，其被配置为基于所述地质力学模型和所述操作数据来执行所述水力压裂模拟，其中所述模拟模块被配置为确定用于裂缝破裂到所述地下地层的上表面所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·古马罗夫，T·A·史卡诺夫，J·R·尤德罗斯，K·辛普森，V·V·阿诺欣，S·贝内尔卡迪，
申请(专利权)人：MI有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US