[发明专利]不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法及装置

说明书

本发明提供一种不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法及装置，该方法包括：获取不同射孔工况下的射孔数据；根据射孔数据确定不同射孔工况下的射孔爆炸载荷计算模型；获取不同射孔工况下的封隔器处峰值压力；将射孔爆炸载荷和封隔器处峰值压力进行拟合，确定射孔冲击波衰减模型；基于射孔爆炸载荷计算模型、射孔冲击波衰减模型和射孔冲击波对封隔器冲击压力变化方程，确定不同射孔工况下的封隔器所受冲击压力计算模型；获取实际射孔工况下的实际射孔数据，基于所述封隔器所受冲击压力计算模型，确定实际射孔工况下封隔器所受冲击压力。该方案可以更加准确地评估不同射孔工况下封隔器的安全性。

技术领域

本发明涉及油气井工程射孔技术领域，特别涉及一种不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法及装置。

背景技术

射孔作业的目的在于使井筒与油气层之间形成通路，是油气田开采的关键环节。近些年来，射孔测试联作广泛应用于油气井完井试油过程中，作业时射孔枪常常结合封隔器进行联合作业，其中，封隔器连接在管柱上，在封隔器完全坐封后，射孔枪起爆时产生巨大爆轰波，有部分爆轰波会向井筒狭长空间内释放形成动态冲击载荷，一方面直接作用在枪管上，并通过枪管将这部分载荷传递给与之相连的减震器、油管、筛管、封隔器等其他管柱结构，引起管柱系统强烈冲击振动；另一方面冲击载荷会造成管柱外环液体压力在短时间内发生剧烈的变化，以冲击波形式在射孔液中传播，瞬间造成井内液体大变形、高速剧烈运动，影响整个管柱系统的结构稳定性以及局部结构强度。而封隔器作为连接在管柱上的重要部件，在这种复杂的环境很容易自动解封，导致射孔工艺失败，直接影响了射孔作业的安全性。因此，有必要针对不同射孔工况下封隔器的安全性展开研究工作。早期射孔技术研究多集中在射孔参数方面，而针对射孔爆炸冲击问题研究相对较少，随着射孔强度和井深的增加，射孔工程问题越来越多，射孔爆轰压力及其对管柱及封隔器安全影响问题逐渐引起人们的重视，但针对不同射孔工况下封隔器的安全性尚无详细的研究。

发明内容

本发明实施例提供了一种不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法及装置，可以评估不同射孔工况下封隔器的安全性。

本发明实施例提供了一种不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法，该方法包括：

获取不同射孔工况下的射孔数据，所述射孔数据包括射孔弹数量、单发装药量、油管长度、地层压力和井筒压力；

根据所述不同射孔工况下的射孔数据，确定射孔爆炸载荷计算模型；

获取不同射孔工况下的封隔器处峰值压力；

将不同射孔工况下的射孔爆炸载荷和不同射孔工况下的封隔器处峰值压力进行拟合，确定射孔冲击波衰减模型；

基于射孔爆炸载荷计算模型、射孔冲击波衰减模型和射孔冲击波对封隔器冲击压力变化方程，确定封隔器所受冲击压力计算模型；

获取实际射孔工况下的实际射孔数据，基于所述封隔器所受冲击压力计算模型，确定实际射孔工况下封隔器所受冲击压力。

本发明实施例还提供了一种不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测装置，该装置包括：

射孔数据获取模块，用于获取不同射孔工况下的射孔数据，所述射孔数据包括射孔弹数量、单发装药量、油管长度、地层压力和井筒压力；

射孔爆炸载荷计算模型确定模块，用于根据所述不同射孔工况下的射孔数据，确定射孔爆炸载荷计算模型；

封隔器处峰值压力获取模块，用于获取不同射孔工况下的封隔器处峰值压力；

射孔冲击波衰减模型确定模块，用于将不同射孔工况下的射孔爆炸载荷和不同射孔工况下的封隔器处峰值压力进行拟合，确定射孔冲击波衰减模型；

封隔器所受冲击压力计算模型确定模块，用于基于射孔爆炸载荷计算模型、射孔冲击波衰减模型和射孔冲击波对封隔器冲击压力变化方程，确定封隔器所受冲击压力计算模型；