确定井完整性制造技术

一种用于用计算系统执行的确定井完整性的方法，包括接收井的井配置的选择，包括从井的井口附近延伸到井的井底附近的一个或多个套管柱以及生产油管；接收以该井配置执行的井眼操作的选择；基于井配置和井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱和生产油管处或附近的井的特性；修改井配置以移除生产油管；以及基于修改的井配置和井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱处或附近的井的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定井完整性技术背景本揭示涉及在，例如，水下、深水环境中确定井完整性。背景在井的整个生命周期中，可应用技术性、操作性和组织性方法来减少地层流体失控释放的风险。其中一个办法是使用计算机软件对于井构造和操作进行相对准确的建模(检测、优化、预测、或其它)。生产井通常包括衬管、套管(头、浅管(spool)和悬挂器)、水泥、套管间的环形空间、油管(头和悬挂器)、封隔密封、试验堵头、碗状保护器、和泥浆管悬挂系统，以及其它组件。在操作中，井经受了变化的温度和压力，这可导致组件上的应力的增加并且可导致组件之间环形空间内流体的位移和/或膨胀。对于井而言，由于这样的负载条件的变化，井的完整性可受到影响。例如，一些常见的井完整性问题包括套管挤毁、套管爆裂、以及从井口升离，还有其他。在水下井中更加难以确定井的完整性，因为井口不易达到，或不易于监测(例如，对于流体泄漏和井完整性问题的其它指示)。因此，包括水下井配置的井配置的相对正确的模型，可有助于在完井之前、期间、或之后确定和/或预测井完整性问题。【附图说明】图1示出在深水水下环境中的示例性井系统；图2示出示例性系统，包括用于确定井配置的井完整性的井完整性工具；图3A示出具有生产油管的示例性井配置；图3B示出没有生产油管的示例性井配置(“无油管”井配置)；图4A-4C示出使用井完整性工具用于确定井配置的井完整性的示例性方法；以及图5A-5K示出来自用于确定井配置的井完整性的井完整性工具的示例性用户界面。【具体实施方式】在一些实施例中，在计算设备上实现的井完整性工具，确定和/或预测井配置(例如，建议的井配置或建造的(全部或部分的)井)的井完整性。井完整性工具可以分析、计算、优化、确定和预测井完整性的关键值或性质，因此这有助于井设计/规划并防止各种失效模式。可以用本公开来估计复杂的井负载条件。井设计工程师可对于常规井负载条件、以及对井完整性、安全性和环境有害的负载的井负载条件进行事先规划。根据本公开的井完整性工具的一个或多个实施例可包括一个或多个下列特性。例如，井完整性工具可使用温度和压力信息来准确地计算负载条件并促进和简化井配置的过程。该工具不需要完井管柱，并且允许数据挖掘来确定负载条件。该工具可确定数个不同情况中的井完整性，例如:在生产套管和生产油管的安装之间；在具有未曾安装生产油管的配置的无油管生产环境中；在灌注水泥的生产套管的井配置中以及在未灌注水泥的生产套管的井配置中；通过确定多管柱井配置中的一个或多个油管是否从井口升离(即，完井后但是在生产前，从设置位置的垂直位移);以及在非生产事件中。这样的非生产事件包括，例如，带有诸如海水之类的另一种流体的钻井液(如，钻井泥浆)的位移，或其中套管内部压力大幅降低的任何其它情况。在一个一般的实施例中，一种由计算机执行的用于确定井完整性的方法包括接收井的井配置的选择，包括从井的井口附近延伸到井的井底附近的一个或多个套管柱以及生产油管；接收由该井配置执行的井眼操作的选择；基于该井配置和该井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱和生产油管处或附近的井特性；修改该井配置以移除生产油管；以及基于所修改的井配置和井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱处或附近的井特性。在一般实施例的一个或多个特定方面，该特性可以是下列至少一个:在两个套管柱之间定义的环形空间中的流体的温度；在井眼中一个或多个套管柱中的一套管柱的温度；该环形空间中流体的压力；井配置的热性质；以及在作用在井眼中一个或多个套管柱中的一套管柱上的位移力。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括将位移力和作用在套管柱上的预定静力进行比较；以及基于该比较，提供折衷(compromise) 了井的井完整性的指/Jn ο在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法的静力可包括锁紧环额定值。该方法还可包括基于该比较，提供套管柱升离事件的指示；以及提供位移力超过预定锁紧环额定值的指示。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括将环形空间中流体压力与压力值预定范围进行比较；以及基于该比较，提供折衷了井的井完整性的指示。在一般实施例的一个或多个特定方面,压力值的预定范围可以包括最大爆裂压力值和最大挤毁压力值。该方法还可包括提供套管爆裂或套管挤毁事件之一的指示；以及提供环形空间中的流体压力超过最大爆裂压力值或最大挤毁压力值之一的图形指示。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括提供下列至少一个:位于两个环形空间之间的一个套管柱的最大爆裂压力值；位于两个环形空间之间的一个套管柱的最大挤毁压力值；以及两个环形空间之一的环形流体膨胀值。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括对暴露于热事件的井配置的套管柱或生产油管中的至少一个执行应力分析；以及基于该应力分析确定套管柱或生产油管的温度降额。在一般实施例的一个或多个特定方面，接收包括一个或多个套管柱和生产油管的井的井配置的选择的方法还可包括:接收与第一套管柱的外径和长度相对应的值；接收与第二套管柱的外径和长度相对应的值；接收部署在第一和第二套管之间的流体的选择；以及接收与生产油管的外径和长度相对应的值。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括:接收与第一套管柱、第二套管柱、或生产油管中之一的重量和等级相对应的值；接收与第一套管柱或第二套管柱中之一相关联的水泥浆液柱的顶部的深度相对应的值；以及接收与第一套管柱、第二套管柱、以及生产油管中至少一个相关联的封隔器(packer)的深度和类型相对应的值。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括:接收与第一套管柱、第一套管柱、生产油管、井眼周围的水泥和地层之一的热和机械性质相对应的值。在一般实施例的一个或多个特定方面，该第一套管柱或第二套管柱中之一可包括从井的井口附近延伸到井的井底附近的生产套管。在一般实施例的一个或多个特定方面，包括从地下区域通过井眼进行烃生产操作的该井眼操作方法还可包括下列至少一个:接收烃的标识；接收通过井眼的生产烃的速率值；以及接收热-流计算模式、生产操作的稳态条件、以及生产操作的瞬态条件的标识。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括:接收在地下区域处或附近的烃的静水压力的值；以及接收在地下区域处或附近的烃的温度值。在一般实施例的一个或多个特定方面，该井眼操作包括以大量海水来位移环形空间中的大量钻井泥浆的操作。接收以井配置执行的井眼操作的选择的方法可包括:接收进入环形空间的海水的流速值；接收海水的温度值；以及接收热-流量计算模式、位移作的稳态条件、以及位移操作的瞬态条件的标识。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括:确定两个环形空间之间的流体的环形流体膨胀压力；修改所确定的环形流体压力以考虑开孔泄漏、流体密度、气帽体积、或体积流失(volume bleed)。在一般实施例的一个或多个特定方面，该井可以是水下井。在一般实施例的一个或多个特定方面，该方法还可包括:确定在没有用水泥将生产套管固定在井眼中；以及基于井配置、井眼操作、以及没有用水泥将生产套管固定在井眼中的确定，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱以及生产油管处或附近的井特性。在另一个一般实施例中，一种包括非瞬态且有形的计算机可读介质的装置，包括当被执行时使得一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用计算系统执行的用于确定井完整性的方法，所述方法包括：接收井的井配置的选择，所述井配置包括从所述井的井口附近延伸到所述井的井底附近的一个或多个套管柱以及生产油管；接收用所述井配置执行的井眼操作的选择；基于所述井配置和所述井眼操作，确定所述井眼操作期间在一个或多个套管柱和所述生产油管处或附近的井特性；修改所述井配置以移除所述生产油管；以及根据修改的井配置和所述井眼操作，确定所述井眼操作期间在一个或多个套管柱处或附近的井特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用计算系统执行的用于确定井完整性的方法，所述方法包括: 接收井的井配置的选择，所述井配置包括从所述井的井口附近延伸到所述井的井底附近的一个或多个套管柱以及生产油管； 接收用所述井配置执行的井眼操作的选择； 基于所述井配置和所述井眼操作，确定所述井眼操作期间在一个或多个套管柱和所述生产油管处或附近的井特性； 修改所述井配置以移除所述生产油管；以及 根据修改的井配置和所述井眼操作，确定所述井眼操作期间在一个或多个套管柱处或附近的井特性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特性包括下列至少一个: 在两个套管柱之间定义的环形空间中的流体的温度； 在所述井眼中的一个或多个套管柱中的套管柱的温度； 在所述环形空间中流体的压力； 所述井配置的热性质；以及 在所述井眼中作用在一个或多个套管柱中的一套管柱上的位移力。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 将所述位移力与作用在所述套管柱上的预定静力进行比较；以及 基于所述比较，提供折衷了井的井完整性的指示。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述静力包括锁紧环额定值，所述方法还包括: 基于所述比较，提供所述套管柱升离事件的指示；以及 提供所述位移力超过所述预定锁紧环额定值的指示。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 将所述环形空间中流体压力与压力值预定范围进行比较；以及 基于所述比较，提供折衷了井的井完整性的指示。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述压力值的预定范围包括最大爆裂压力值和最大挤毁压力值，所述方法还包括: 提供套管爆裂或套管挤毁事件之一的指示；以及 提供所述环形空间中的流体压力超过最大爆裂压力值或最大挤毁压力值之一的图形指示。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括提供下列至少一个: 位于两个环形空间之间的一个套管柱的最大爆裂压力值； 位于所述两个环形空间之间的一个套管柱的最大挤毁压力值；以及 在所述两个环形空间之一的环形空间流体膨胀值。8.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括: 对暴露于热事件的所述井配置的套管柱或所述生产油管的至少一个执行应力分析；以及 基于所述应力分析来确定所述套管柱或所述生产油管的温度降额。9.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，接收包括一个或多个套管柱和生产油管的井的井配置的选择包括: 接收与第一套管柱的外径和长度相对应的值； 接收与第二套管柱的外径和长度相对应的值； 接收对于部署在所述第一和第二套管之间的流体的选择；以及 接收与所述生产油管的外径和长度相对应的值。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括: 接收与所述第一套管柱、所述第二套管柱、或所述生产油管之一的重量和等级相对应的值； 接收与所述第一套管柱或第二套管柱之一相关联的水泥浆液柱顶部的深度相对应的值；以及 接收与所述第一套管柱、所述第二套管柱、以及所述生产油管中至少一个相关联的封隔器的深度和类型相对应的值。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括: 接收与所述第一套管柱、所述第二套管柱、所述生产油管、所述井眼周围的水泥和地层之一的热和机械性质相对应的值。12.如权利要求 9所述的方法，其特征在于，所述第一套管柱或第二套管柱之一包括从所述井的井口附近延伸到所述井的井底附近的生产套管。13.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述井眼操作包括通过井眼从地下区域的烃生产操作，所述方法还包括下列至少一个: 接收烃的标识； 接收通过井眼的烃的生产率值；以及 接收热-流计算模式、生产操作的稳态条件、以及生产操作的暂态瞬态条件的标识。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括: 接收在所述地下区域处或附近的烃的静水压力的值；以及 接收在所述地下区域处或附近的烃的温度值。15.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述井眼操作包括用大量海水位移所述环形空间中的大量钻井泥浆的操作，且其中接收用所述井配置执行的井眼操作的选择包括: 接收进入环形空间的海水的流速值； 接收海水的温度值；以及 接收热-流计算模式、位移操作的稳态条件、以及位移操作的瞬态条件的鉴定。16.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括: 确定两个环形空间之间的流体的环形空间流体膨胀压力； 修改所确定的环形空间流体压力以考虑开孔泄漏、流体密度、气帽体积、或体积流失。17.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述井包括水下井。18.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括: 确定没有用水泥将生产套管固定在井眼中；以及 基于所述井配置、所述井眼操作、以及没有用水泥将生产套管固定在井眼中的确定，来确定井眼操作期间在一个或多个套管柱以及生产油管处或附近的井特性。19.一种包括非瞬态和有形计算机可读介质的装置，所述介质包括用于当被执行时导致一个或多个计算系统执行操作的指令，所述操作包括: 接收井的井配置的选择，所述井配置包括从所述井的井口附近延伸到所述井的井底附近的一个或多个套管柱和生产油管； 接收用所述井配置执行的井眼操作的选择； 基于所述井配置和井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱和所述生产油管处或附近的井特性； 修改所述井配置以移除生产油管；以及 基于所修改的井配置和所述井眼操作，确定井眼操作期间在一个或多个套管柱处或附近的井特性。20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述特性包括下列至少一个: 在两个套管柱之间定义的环形空间中的流体的温度； 在所述井眼中的一个或多个套管柱中的套管柱的温度； 所述环形空间中流体的压力； 所述井配置的热性质；以及 在井眼中作用在一个或多个套管柱中的套管柱上的位移力。21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括: 将所述位移力和作用在所述套管柱上的预定静力进行比较；以及 基于所述比较，提供折衷了井的井完整性的指示。22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述静力包括锁紧环额定值，其中所述操作还包括: 基于所述比较，提供套管柱升离事件的指示；以及 提供位移力超过预定锁紧环额定值的指示。23.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述操作还包括: 将所述环形空间中流体的压力与压力值的预定范围进行比较；以及 基于所述比较，提供折衷了井的井完整性的指示。24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，压力值的预定范围包括最大爆裂压力值和最大挤毁压力值，其中所述操作还包括: 提供套管爆裂或套管挤毁事件之一的指示；以及 提供所述环形空间中的流体的压力超过最大爆裂压力值或最大挤毁压力值之一的图形指示。25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述操作还包括提供下列至少一个: 位于两个环形空间之间的一个套管柱的最大爆裂压力值； 位于所述两个环形空间之间的一个套管柱的最大挤毁压力值；以及 在两个环形空间中之一的环形空间流体膨胀值。26.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述操作还包括: 对暴露于热事件的所述井配置的套管柱或所述生产油管中的至少一个执行应力分析；以及 基于所述应力分析确定所述套管柱或所述生产油管的温度降额。27.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，接收包括一个或多个套管柱和生产油管的井的井配置的选择包括: 接收与第一套管柱的外径和长度相对应的值； 接收与第二套管柱的外径和长度相对应的值； 接收对于部署在所述第一和第二套管之间的流体的选择；以及 接收与所述生产油管的外径和长度相对应的值。28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述操作还包括: 接收与所述第一套管柱、所述第二套管柱、或所述生产油管...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·冈萨雷斯，R·米切尔，
申请(专利权)人：界标制图有限公司，
类型：
国别省市：