[发明专利]一种实时校正井筒压力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用井下压力测量工具实时校正井筒压力的方法，属于石油钻井工程技术领域。

背景技术

随着石油勘探向深部复杂地层发展，窄密度窗口、喷漏同层、喷漏同存等井下复杂情况已成为影响和制约石油钻井施工的技术瓶颈。窄密度安全窗口地层孔隙压力和破裂压力、漏失压力之间的安全钻井窗口较小，在常规钻井方式下环空压力波动范围将超过此安全钻井窗口，易造成井漏、井涌、井壁失稳、卡钻等复杂事故，导致生产时效低、钻井周期长、成本高等问题。因此，对石油、天然气钻井井筒动态压力的精确、快速计算和精细控制提出了更高的要求。

目前，现有的石油钻井井筒气液两相流模拟计算方法主要基于连续气柱理论和气液两相流理论。气液两相流理论通过划分不同的流型，建立气液两相连续性方程、动量方程来模拟流动状态，不同的计算方法误差均较大，精度难以满足压力敏感地层精细控压钻井井筒动态压力的精确、快速计算需求。

具体的，在地层压力敏感的窄密度窗口地层，井底压力如果控制不当就会形成溢流、井口等复杂事故。控压钻井能够很好的控制井筒压力，减少事故的发生，而控压钻井气液两相流动井筒动态压力精确快速计算是控压钻井实现更加精确的井筒压力控制问题的核心前提。现有技术提出了一种通过建立井筒环空内的多相流动控制方程组的方法，将多相流动计算的时间和空间域进行网格划分，然后计算得到压力参数，但是该方法不仅基础参数获取麻烦且计算较为繁琐，计算结构的误差也较大。

发明内容

本发明为解决现有的井筒压力计算方法存在的计算过程较复杂且结果误差较大、计算精度难以满足压力敏感地层精细控压钻井井筒压力计算需求的问题，进而提出了一种利用井下压力测量工具实时校正井筒压力的方法，具体包括如下的技术方案：

一种实时校正井筒压力的方法，包括：

根据钻井井筒压力基本参数和控压钻井边界条件计算获得待测井的校前环空压耗值，并通过计算获得待测井的静液柱压力值；

通过压力随钻监测系统PWD获取待测井的实测井底压力值，并基于压力守恒原理对井筒压力中的任意一种进行实时校正，所述井筒压力包括井底压力、环空压耗和井口回压。

在本发明所述的实时校正井筒压力的方法中，所述方法还包括：

若无法通过PWD获取待测井的实测井底压力值，则通过实时校正后的井底压力对待测井的环空压耗和井口回压进行校正。

在本发明所述的实时校正井筒压力的方法中，所述井底压力值通过以下公式计算获得：

P_b(t)＝P_h(t)+P_f(t)+P_w(t)

其中，P_b(t)表示t时刻的井底压力；P_h(t)表示t时刻的静液柱压力；P_f(t)表示t时刻的环空压耗；P_w(t)表示t时刻的井口回压。

在本发明所述的实时校正井筒压力的方法中，在对所述井筒压力中的任意一种进行实时校正的过程中，对所述环压空耗的校正包括：

将环空摩阻校核系数带入所述环空压耗的计算公式，对所述环压空耗进行校正，所述环空摩阻校核系数通过以下公式计算获得：

ΔP(t)＝P_b(t)-P_pwd(t)

P`_f＝P_f(t)-ΔP(t)

f`=p`fpff]]>

其中，P_pwd(t)表示PWD在t时刻获取的实测井底压力值；ΔP(t)表示计算获得的井底压力与PWD在t时刻获取的实测井底压力值之间的差值；f`表示环空摩阻校核系数，f表示环空摩阻系数。

在本发明所述的实时校正井筒压力的方法中，所述环空压耗通过以下公式计算获得：