基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法及处理器技术

本申请涉及固井技术领域，具体地涉及一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法及处理器。方法包括：获取待观测油气井井下的实际温度与实际压力；将实际温度与实际压力输入测试装置，以使测试装置按照实际温度与实际压力设置模拟测试环境；按照预设频率获取目标水泥浆在模拟测试环境中产生的多个液柱压力数据，其中，目标水泥浆为常规性能符合预设标准的水泥浆；拟合多个液柱压力数据以确定目标水泥浆在模拟测试环境中的失重曲线；确定失重曲线中斜率变化大于第一预设数值的变化次数；根据变化次数确定失重曲线的曲线类型，并根据曲线类型确定目标水泥浆的防窜能力。上述方案可以通过失重曲线快速确定与之对应的水泥浆的防窜能力。防窜能力。防窜能力。

【技术实现步骤摘要】
基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法及处理器


[0001]本申请涉及固井
，具体地涉及一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法、处理器、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]油气井，尤其是天然气井的开发，时常会面临环空气窜这一棘手的难题。在一定温度和压力条件下，随着水泥浆水化反应的进行，由液态水泥浆转化为固态水泥石主要经历了液相、胶凝、凝固、硬化四个阶段。在胶凝阶段水泥浆易发生气窜，窜流气体可能会沿着水泥浆基体或一、二界面间的微环隙窜出井口，轻则导致井口抬升和油气资源的浪费，重则造成严重的井喷事故。目前对于水泥浆的防窜能力的评价主要依赖潜气窜因子法、水泥浆性能响应系数法、胶凝失水系数法、阻力系数法、水泥浆性能系数法等水泥浆防气窜能力评价方法。而水泥浆凝结过程中的胶凝失重是导致水泥浆早期气窜的最主要因素，故评价水泥浆失重压力进而维持井筒压力平衡是控制和预测环空气窜的根本所在。而现有技术中并未针对失重压力对水泥浆的气窜程度进行评价。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的是提供一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法、处理器、装置及存储介质。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，方法包括：
[0005]获取待观测油气井井下的实际温度与实际压力；
[0006]将实际温度与实际压力输入测试装置，以使测试装置按照实际温度与实际压力设置模拟测试环境；
[0007]按照预设频率获取目标水泥浆在模拟测试环境中产生的多个液柱压力数据，其中，目标水泥浆为常规性能符合预设标准的水泥浆；
[0008]拟合多个液柱压力数据以确定目标水泥浆在模拟测试环境中的失重曲线；
[0009]确定失重曲线中斜率变化大于第一预设数值的变化次数；
[0010]根据变化次数确定失重曲线的曲线类型，并根据曲线类型确定目标水泥浆的防窜能力。
[0011]在本申请实施例中，根据变化次数确定失重曲线的曲线类型，并根据曲线类型确定目标水泥浆的防窜能力包括：在变化次数为预设次数的情况下，获取失重曲线的斜率变化大于第一预设数值前的第一斜率和斜率变化大于第一预设数值后的第二斜率；在第一斜率与第二斜率的比值小于第二预设数值的情况下，确定不需对目标水泥浆的防窜能力进行优化；在第一斜率与第二斜率的比值大于第二预设数值的情况下，确定需对目标水泥浆的防窜能力进行优化。
[0012]在本申请实施例中，在第一斜率与第二斜率的比值大于第二预设数值的情况下，
确定需对目标水泥浆的防窜能力进行优化包括：确定改变水泥浆的防窜能力的水泥浆外加剂，其中，水泥浆外加剂包括缓凝剂、降失水剂以及防窜剂中至少一者；改变水泥浆外加剂的用量以对目标水泥浆的防窜能力进行优化。
[0013]在本申请实施例中，方法还包括：在变化次数为大于预设次数的情况下，确定需对目标水泥浆的防窜能力进行优化。
[0014]在本申请实施例中，在变化次数为大于预设次数的情况下，确定需对目标水泥浆的防窜能力进行优化包括：确定改变水泥浆的防窜能力的水泥浆外加剂，其中，水泥浆外加剂包括缓凝剂、降失水剂以及防窜剂中至少一者；获取第一次斜率变化大于第一预设数值前的第三斜率和斜率第一次变化大于第一预设数值后的第四斜率；在第三斜率与第四斜率的比值小于第二预设数值的情况下，改变水泥浆外加剂的用量以对目标水泥浆的防窜能力进行优化；在第三斜率与第四斜率的比值大于第二预设数值的情况下，改变水泥浆外加剂的类型以对目标水泥浆的防窜能力进行优化。
[0015]在本申请实施例中，方法还包括：在获得多个失重曲线，且每个失重曲线中斜率变化大于第一预设数值的变化次数均大于预设次数的情况下，确定每个失重曲线中斜率处于预设范围内时所对应的目标时长；针对每个失重曲线，根据失重曲线的目标时长确定与失重曲线对应的水泥浆的防窜能力，其中，失重曲线对应的目标时长越长，与失重曲线对应的水泥浆的防窜能力越差。
[0016]在本申请实施例中，拟合多个液柱压力数据以确定目标水泥浆在测试装置所对应的模拟测试环境中的失重曲线包括：确定与每个液柱压力数据对应的失重压力数据；拟合失重压力数据以确定失重曲线；其中，通过公式(1)确定每个失重压力数据对应的失重压力值P
loss
：
[0017]P
loss
＝gρ
c
L
c
‑
P
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
[0018]其中，g为重力加速度；ρ
c
为水泥浆密度；L
c
为水泥浆液柱长度；P
l
为液柱压力值。
[0019]本申请第二方面提供了一种处理器，被配置成执行根据上述任意一项的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法。
[0020]本申请第三方面提供了一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的装置，装置包括如上述的处理器。
[0021]本申请第四方面提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行根据上述中任意一项的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法。
[0022]上述技术方案，处理器可以通过获取模拟测试装置中目标水泥浆的失重曲线，通过对失重曲线进行判断，从而确定目标水泥浆的防窜能力。
[0023]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：
[0025]图1示意性示出了根据本申请一实施例的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的
方法的流程图；
[0026]图2示意性使出了根据本申请一实施例的失重曲线的示例图；
[0027]图3示意性使出了根据本申请另一实施例的失重曲线的示例图；
[0028]图4示意性使出了根据本申请又一实施例的失重曲线的示例图；
[0029]图5示意性示出了根据本申请实施例的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0031]需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，其特征在于，所述方法包括：获取待观测油气井井下的实际温度与实际压力；将所述实际温度与实际压力输入测试装置，以使所述测试装置按照所述实际温度与所述实际压力设置模拟测试环境；按照预设频率获取目标水泥浆在所述模拟测试环境中产生的多个液柱压力数据，其中，所述目标水泥浆为常规性能符合预设标准的水泥浆；拟合所述多个液柱压力数据以确定所述目标水泥浆在所述模拟测试环境中的失重曲线；确定所述失重曲线中斜率变化大于第一预设数值的变化次数；根据所述变化次数确定所述失重曲线的曲线类型，并根据所述曲线类型确定所述目标水泥浆的防窜能力。2.根据权利要求1所述的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，其特征在于，所述根据所述变化次数确定所述失重曲线的曲线类型，并根据所述曲线类型确定所述目标水泥浆的防窜能力包括：在所述变化次数为预设次数的情况下，获取所述失重曲线的斜率变化大于第一预设数值前的第一斜率和斜率变化大于第一预设数值后的第二斜率；在所述第一斜率与第二斜率的比值小于第二预设数值的情况下，确定不需对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化；在所述第一斜率与所述第二斜率的比值大于所述第二预设数值的情况下，确定需对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化。3.根据权利要求2所述的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，其特征在于，所述在所述第一斜率与所述第二斜率的比值大于所述第二预设数值的情况下，确定需对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化包括：确定改变水泥浆的防窜能力的水泥浆外加剂，其中，所述水泥浆外加剂包括缓凝剂、降失水剂以及防窜剂中至少一者；改变所述水泥浆外加剂的用量以对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化。4.根据权利要求2所述的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述变化次数为大于所述预设次数的情况下，确定需对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化。5.根据权利要求4所述的基于失重曲线确定水泥浆的防窜能力的方法，其特征在于，所述在所述变化次数为大于所述预设次数的情况下，确定需对所述目标水泥浆的防窜能力进行优化包括：确定改变水泥浆的防窜能力的水泥浆外加剂，其中，所述水泥浆外加剂包括缓凝剂、降失水剂以及防窜剂中至少一者；获取第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，吕坤鸿，李军，连威，杨宏伟，张更，安锦涛，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：