[发明专利]一种调堵球密度与直径的选取方法及装置

权利要求书

1.一种调堵球密度与直径的选取方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据投球过程中调堵球在油管内向下运动时的临界受力条件，获得所述调堵球滑脱速度的计算模型，其中所述临界受力条件为所述调堵球所受重力等于所受浮力与所受阻力的和；

计算投球过程中注入流体在井筒轴向方向上的速度，并根据所述注入流体在井筒轴向方向上的速度大于所述调堵球滑脱速度，获得所述调堵球的最小临界密度；

获取井底温度下所述注入流体的密度，并根据所述井底温度下注入流体的密度大于所述调堵球的密度，获得所述调堵球的最大临界密度；

计算所述调堵球在炮眼处的受力夹角，并根据所述受力夹角获得所述调堵球的最大临界直径；

根据所述调堵球的直径大于炮眼直径，获得所述调堵球的最小临界直径；

根据所述调堵球的最小临界密度和最大临界密度以及最大临界直径和最小临界直径选取所述调堵球的密度和直径。

2.如权利要求1所述的调堵球密度与直径的选取方法，其特征在于，所述调堵球滑脱速度的计算模型为：

Vs=0.1604ds(ρs-ρf)0.7(ρf×μ)0.35]]>

其中，V_s为调堵球滑脱速度，d_s为调堵球直径，ρ_s为调堵球密度，ρ_f为流体密度，μ为注入流体的粘度。

3.如权利要求1所述的调堵球密度与直径的选取方法，其特征在于，所述注入流体在井筒轴向方向上的速度包括所述注入流体的井口流速，喇叭口流速和注入流体从喇叭口进入套管段流速。

4.如权利要求1所述的调堵球密度与直径的选取方法，其特征在于，所述计算调堵球在炮眼处的受力夹角，包括：

计算所述调堵球在炮眼处水平方向所受合力与竖直方向所受合力；

根据所述调堵球在炮眼处水平方向所受合力与竖直方向所受合力计算所述调堵球在炮眼处的受力夹角。

5.如权利要求1所述的调堵球密度与直径的选取方法，其特征在于，所述选取调堵球的密度和直径是在已有的不同密度不同直径系列的调堵球中选取。

6.一种调堵球密度与直径的选取装置，其特征在于，包括：

滑脱速度模型计算单元，用于根据投球过程中调堵球在油管内向下运动时的临界受力条件，获得所述调堵球滑脱速度的计算模型，其中所述临界受力条件为所述调堵球所受重力等于所受浮力与所受阻力的和；

最小临界密度获取单元，用于计算投球过程中注入流体在井筒轴向方向上的速度，并根据所述注入流体在井筒轴向方向上的速度大于所述调堵球滑脱速度，获得所述调堵球的最小临界密度；

最大临界密度获取单元，用于获取井底温度下所述注入流体的密度，并根据所述井底温度下所述注入流体的密度大于所述调堵球的密度，获得所述调堵球的最大临界密度；

最大临界直径获取单元，用于计算所述调堵球在炮眼处的受力夹角，并根据所述受力夹角获得所述调堵球的最大临界直径；

最小临界直径获取单元，用于根据所述调堵球的直径大于炮眼直径，获得所述调堵球的最小临界直径；

调堵球密度和直径选取单元，用于根据所述调堵球的最小临界密度和最大临界密度以及最大临界直径和最小临界直径选取所述调堵球的密度和直径。