CN110388202A - 基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 - Google Patents
基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110388202A CN110388202A CN201810329910.2A CN201810329910A CN110388202A CN 110388202 A CN110388202 A CN 110388202A CN 201810329910 A CN201810329910 A CN 201810329910A CN 110388202 A CN110388202 A CN 110388202A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reading
- pressure
- temperature
- revolving speed
- indicate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 title claims description 19
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 52
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 30
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 claims description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法，该方法基于一组高温高压测试数据确定不同转速对应的读数在高温高压下的预测模型，在获取井筒压力、温度分布情况后可以预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，随后即可根据优选的流变模型计算整个井筒内的流变参数分布规律。该方法容易实现，且不受流变模型选择限制，适用于所有的常用流变模型，可快速得到钻井液井筒内流变参数分布规律，能够满足高温高油气井流变参数计算分析的要求。
Description
技术领域
本发明属于石油钻井领域，具体的，涉及到在高温高压钻井过程中对井筒流体流变特性随井深变化的预测分析方法。
背景技术
在钻井过程中，对于浅部地层钻井而言，温度、压力对钻井液流变性能影响不大，而对于深部地层，高温高压对钻井液流变性的影响较大，因而有必要对高温高压条件对钻井液流变特性的影响进行评价与分析，进而为提高高温高压井井底压力计算精度、调节钻井液流变性等提供理论依据。
特别是随着石油勘探开发逐步向深层发展，高温高压(压力在70MPa以上、温度在150摄氏度以上)深井、超深井的数量不断增多，同时地质条件的异常复杂性使得窄密度窗口问题广泛存在，钻井液体系也越为复杂，现有的模型不能很好的描述钻井液流变特性，因此，为了准确对高温高压深井、超深井井筒内钻井液流变特性进行准确描述，提高井筒压力计算精度、准确调整钻井液性能，急需一种能够预测井筒流体流变特性的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够准确对高温高压深井、超深井井筒内钻井液流变特性进行准确描述，提高井筒压力计算精度、准确调整钻井液性能的预测井筒流体流变特性的方法。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法。该方法包括：获取待预测的钻井液的高温高压流变测试数据，并以此数据建立粘度计各转速下不同温度压力下的读数矩阵、以及与该读数矩阵对应的温度变化矩阵和压力变化矩阵；对所述读数矩阵中的各读数进行归一化预处理，得到读数比例矩阵；利用所述读数比例矩阵、温度变化矩阵和压力变化矩阵确定各转速下读数比例随温度/压力变化关系式；根据各转速下读数比例随温度/压力变化关系式以及各矩阵构建粘度计读数预测模型；获取井筒压力和温度分布情况，根据所述粘度计读数预测模型预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，据此选择流变模型以计算整个井筒内的流变参数分布规律。
优选地，所述粘度计读数预测模型为如下表达式所示：
其中，表示转速RPMi下温度T0+ΔTi,k、压力P0+ΔPi,j所对应的读数，ζi,j,k表示读数比例矩阵中的读数比例因子，θi,0,0表示转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数，ΔTi,k表示温度变化量，ΔPi,j表示压力变化量。
优选地，所述读数比例矩阵如下表示：
所述温度变化矩阵如下表示：
所述压力变化矩阵如下表示：
式中，ζi,j,k表示将读数矩阵ζ中的在转速RPMi(i＝0,1,…,i)、温度Tk和压力Pj条件下的读数进行归一化预处理后得到的读数比例因子；ΔTi,k表示转速RPMi下温度Tk相对于初始温度T0的变化量，ΔPi,j表示转速RPMi下压力Pj相对于初始压力P0的变化量，j和k表示自然数。
优选地，在对所述读数矩阵中的各读数进行归一化预处理时，以转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数为分子计算该读数占转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数θi,0,0的比例系数，从而得到读数比例因子ζi,j,k。
优选地，通过如下步骤确定各转速下读数比例随温度变化关系式：
从读数比例矩阵中提取转速RPMi下初始压力P0时各个温度所对应的读数比例因子ζi,0,k；
根据提取到的读数比例因子ζi,0,k按照第一预设关系模型进行回归分析，得到所述第一预设关系模型中的回归系数，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第一关系式。
优选地，所述第一关系式为：
其中，ζi,0,k表示转速RPMi下初始压力P0、温度Tk所对应的读数比例因子，a、b和c均表示第一关系式的回归系数，ΔTi,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
优选地，通过如下步骤确定各转速下读数比例随压力变化关系式：
从读数比例矩阵中提取转速RPMi下温度Tk时各个压力所对应的读数比例因子ζi,j,k；
根据提取到的读数比例因子ζi,j,k按照第二预设关系模型进行回归分析，得到温度Tk所对应的所述第二预设关系模型中的回归系数dk，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第二关系式。
优选地，所述第二关系式为：
ζi,j,k＝ζi,0,k+dk×ΔPi,j j＝0,1,...,j k＝0,1,...,k
其中，ζi,j,k表示转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数比例因子，ζi,0,k表示转速RPMi下初始压力P0、温度Tk所对应的读数比例因子，ΔPi,j表示压力Pj相对于初始压力P0的变化量，dk表示温度Tk所对应的回归系数。
优选地，通过如下步骤构建粘度计读数预测模型：根据所述第二预设关系模型得到回归系数向量，并根据所述回归系数向量和温度变化矩阵确定所述回归系数向量中的回归系数与温度变化量之间的关系式，作为第三关系式；根据所述第一关系式、第二关系式和第三关系式确定不同转速下不同温度、不同压力对应的读数比例因子与温度变化量和压力变化量之间的关系，作为第四关系式，进而得到粘度计读数预测模型。
优选地，所述回归系数向量为：
D＝[d1,d2,...,dk]
其中，D表示回归系数向量；
所述第三关系式为：
其中，f、g和h均表示第三关系式的回归系数，ΔTi,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
优选地，所述第四关系式为：
其中，ζi,j,k表示转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数比例因子，ΔPi,j表示压力Pj相对于初始压力P0的变化量，a、b和c均表示第一关系式的回归系数，ΔTi,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本发明提出了一种基于高温高压粘度计读数预测钻井液在高温高压井井筒中流变特性的方法，能够满足高温高压井钻井过程中对钻井液流变参数准确获取、钻井水力参数的、钻井液性能调整的需求。
本发明所涉及的高温高压井筒钻井流体流变特性预测模型(可称为“粘度计读数预测模型”)可以满足高温高压深井、超深井井筒钻井液流体流变特性的预测，为高温高压油气井井筒压力计算、钻井液流变性能调节提供基础参数。该方法基于一组高温高压测试数据确定粘度计不同转速对应的读数在高温高压下的预测模型，在获取井筒压力、温度分布情况后可以预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，随后即可根据优选的流变模型计算整个井筒内的流变参数分布规律，该方法容易实现，且不受流变模型选择限制，适用于所有的常用流变模型，可快速得到钻井液井筒内流变参数分布规律，能够满足高温高油气井流变参数计算分析的要求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法的概略流程示意图。
图2为本申请实施例的基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法的具体流程示意图。
图3为本申请实施例的基于粘度计读数预测的卡森流变模型的流变参数随井筒变化情况的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例基于高温高压流变实验数据，得到粘度计不同转速时不同温度压力情况下的粘度计读数预测模型，随后进行流变模型选择与流变参数计算分析，从而得到钻井工作液体在整个井筒中流变特性，为高温高压钻井井筒压力计算、钻井液性能调节提供基础参数。
图1为本申请实施例的基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法的概略流程示意图。下面参考图1来简单说明该方法的实现步骤。
在步骤S110中，获取待预测的钻井液的高温高压流变测试数据，并以此数据建立粘度计各转速下不同温度压力下的读数矩阵、以及与该读数矩阵对应的温度变化矩阵和压力变化矩阵。
以某一转速RPMi(i＝0,1,…i)为例，高温高压流变测试数据包括测试的温度Tk(k＝0,1,…k)，测试压力Pj(j＝0,1,…j)、以及对于转速RPMi不同温度Tk压力Pj下的读数θi,j,k，i、j和k表示自然数。基于这些测试数据建立该转速RPMi下的不同温度Tk压力Pj下的读数矩阵[θi,j,k]，可表示为：
接着，以T0为初始温度，则计算出矩阵(1)中各个测点读数对应的温度变化矩阵ΔT，可由如下矩阵表示：
式中，ΔTi,k表示转速RPMi下温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
然后，以P0为初始压力，则计算出矩阵(1)中各个测点读数对应的压力变化矩阵，可由如下矩阵表示：
式中，ΔPi,j表示转速RPMi下压力Pj相对于初始压力P0的变化量。
在步骤S120中，对读数矩阵中的各读数进行归一化预处理，得到读数比例矩阵。
具体地，在对读数矩阵中的各读数进行归一化预处理时，以转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数θi,j,k为分子计算该读数θi,j,k占转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数θi,0,0的比例系数，从而得到读数比例因子ζi,j,k。
最终得到的读数比例矩阵ζ如下表示：
式中，ζi,j,k表示将读数矩阵ζ中的在转速RPMi(i＝0,1,…,i)、温度Tk和压力Pj条件下的读数θi,j,k进行归一化预处理后得到的读数比例因子。
在步骤S130中，利用读数比例矩阵、温度变化矩阵和压力变化矩阵确定各转速下读数比例随温度/压力变化关系式。
具体地，通过如下步骤确定各转速下读数比例随温度变化关系式(第一关系式)。
首先，从读数比例矩阵中提取转速RPMi下初始压力P0时各个温度Tk所对应的读数比例因子ζi,0,k。然后，根据提取到的读数比例因子ζi,0,k按照第一预设关系模型进行回归分析，得到第一预设关系模型中的回归系数，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第一关系式。
其中，第一关系式(也是未回归分析之前的第一预设关系模型)为如下表达式所示：
其中，a、b和c均表示第一关系式的回归系数，ΔTi,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量，其可通过矩阵(2)第一行向量得出对应数值。
也就是说，首先抽取矩阵ζ中的向量ζj＝[ζi,0,0 ζi,0,1 … ζi,0,k]，得到本组向量后对上述表达式(5)进行回归分析即可得到上述回归系数a、b和c。
接着，通过如下步骤确定各转速下读数比例随压力变化关系式(第二关系式)。
首先，从读数比例矩阵中提取转速RPMi下温度Tk时各个压力所对应的读数比例因子ζi,j,k。
具体地，将式(4)各列向量提取出来，即ζ＝[ζ1 ζ2 … ζk]，其中ζk＝[ζi,0,k ζi,1,k… ζi,j,k]T。
然后，根据提取到的读数比例因子ζi,j,k按照第二预设关系模型进行回归分析，得到温度Tk所对应的第二预设关系模型中的回归系数dk，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第二关系式。
当温度恒定时，读数与压差ΔPi,j呈线性关系，因此比例系数矩阵ζ各列向量中数据ζi,j,k与ΔPi,j也呈线性变化。此时，以ΔPi,j为自变量，ΔPi,j＝0时，ζi,0,k已知，可将ζk表示为如下方程，即第二关系式(也是未回归分析之前的第二预设关系模型)：
ζi,j,k＝ζi,0,k+dk×ΔPi,j j＝0,1,...,j k＝0,1,...,k (6)
其中，ζi,0,k表示转速RPMi下初始压力P0、温度Tk所对应的读数比例因子，ΔPi,j表示压力Pj相对于初始压力P0的变化量，其可通过矩阵(3)各列向量得出对应数值，dk表示温度Tk所对应的回归系数，通过列向量ζk数据进行回归分析即可得到上述回归系数dk。
对矩阵ζ各列向量按方程(6)进行回归分析得到各列向量对应的dk，将所得的dk组成如下的回归系数向量：
D＝[d1 d2 … dk] (7)
在步骤S140中，根据各转速下读数比例随温度/压力变化关系式以及各矩阵构建粘度计读数预测模型。
具体地，通过如下步骤构建粘度计读数预测模型。
首先，根据第二预设关系模型得到回归系数向量，并根据回归系数向量和温度变化矩阵确定回归系数向量中的回归系数与温度变化量之间的关系式，作为第三关系式；
具体来说，根据方程(2)选区其中任意行的行向量ΔTj，ΔTj＝[0 ΔTi,1 … ΔTi,k]，随后以ΔTj为自变量，D为因变量，运用如下方程(第三关系式)：
其中，f、g和h均表示第三关系式的回归系数，ΔTi,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
接着，根据第一关系式、第二关系式和第三关系式确定不同转速下不同温度、不同压力对应的读数比例因子与温度变化量和压力变化量之间的关系，作为第四关系式，进而得到粘度计读数预测模型。
即联合式(5)、(6)及式(8)，建立第四关系式为：
其中，ζi,j,k表示转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数比例因子。
由于第四关系式所表征的是转速RPMi下不同温度Tk、压力Pj对应的读数比例因子ζi,j,k与温度变化量ΔTi,k和压力变化量ΔPi,j之间的函数关系，这样可以根据第四关系式得到简化后的粘度计读数预测模型：
其中，表示转速RPMi下温度T0+ΔTi,k、压力P0+ΔPi,j所对应的读数，ζi,j,k表示读数比例矩阵中的读数比例因子，θi,0,0表示转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数，ΔTi,k表示温度变化量，ΔPi,j表示压力变化量。
上述内容为构建转速RPMi下的流体读数预测模型的流程，基于相同原理，该方法也可以构建得到其它各个转速的粘度计读数预测模型。
在构建得到各个转速的粘度计读数预测模型后，通过利用该读数预测模型来对井筒内各个位置处的流体流变特性进行分析。
在步骤S150中，获取井筒压力和温度分布情况，根据粘度计读数预测模型预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，据此选择流变模型以计算整个井筒内的流变参数分布规律。
例如，井筒内井深Hx处的温度数据为Tx、压力数据为Px，可以分别计算得到井筒内井深Hx处相对于温度T0和初始压力P0的温度变化量ΔTx和压力变化量ΔPx。即存在：
ΔTx＝Tx-T0
ΔPx＝Px-P0 (11)
通过上式获取深度数组(Hx，ΔTx，ΔPx)，其中x＝1,2，…，X。随后，利用预设的读数预测模型来根据上述温度变化量和压力变化量确定井筒内各个位置处的粘度计读数。其中，该读数预测模型是利用以上步骤S110～S140构建得到的。具体地，设置x＝1，x由1开始循环至X结束，将对应的温度差、压力差带入对应的式(10)中计算转速为RPMi时的读数在井筒内的分布情况，如果所有转速循环完毕则跳转至下一步骤(选择流变模型)，如果微循环完毕，则i＝i+1，继续计算分析转速为RPMi+1时的读数在井筒内的分布情况。
由于粘度计读数预测模型所表征的不仅为粘度计转速下不同温度、不同压力对应的读数与该转速下初始温度、初始压力对应的读数之间的函数关系，同时也表征转速下不同温度、不同压力对应的读数与温度变化量和压力变化量之间的函数关系，因此该方法也就可以根据所得到得到的温度变化量ΔTx和压力变化量ΔPx来计算得到该转速下不同温度、不同压力对应的读数，从而得到井筒各深度处的读数。
在确定出钻井液体系的流变模型以及井筒内各个位置处的读数后，基于该流变模型，根据井筒内各个位置处的读数确定井筒内各位置处的流变参数。
本发明所涉及的高温高压井筒钻井流体流变特性预测模型可以满足高温高压深井、超深井井筒钻井液流体流变特性的预测，为高温高压油气井井筒压力计算、钻井液流变性能调节提供基础参数。该方法基于一组高温高压测试数据确定不同转速对应的粘度计读数在高温高压下的预测模型，在获取井筒压力、温度分布情况后可以预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，随后即可根据优选的流变模型计算整个井筒内的流变参数分布规律，该方法容易实现，且不受流变模型选择限制，适用于所有的常用流变模型，可快速得到钻井液井筒内流变参数分布规律，能够满足高温高油气井流变参数计算分析的要求。
为了证明本发明所提供的井筒流体流变特性分析方法的可用性以及优点，以某井为例同时参考图2和图3来做进一步的说明。
某井采用油基钻井液钻进，对该钻井液进行了高温高压流变实验，获取高温高压测试数据，具体实验数据如下表所示。
根据发明所给计算步骤对上述实验数据进行分析。
如图2所示，首先设置i，根据式(1)计算RPMi的读数矩阵，根据式(2)、式(3)确定温度变化矩阵和压力变化矩阵，然后根据式(4)计算ζ矩阵，通过提取ζ矩阵首行向量ζj，对式(6)的系数dk进行回归分析，进而得到式(7)，然后提取式(7)的数据获取式(8)的回归系数，进而得到式(9)，最终得到式(10)。判断是否所有转速下的预测模型全部得到，如果否，则令i＝i+1，重新设置i，计算转速RPMi+1下的预测模型，最终得到的各转速式(9)回归系数如下表所示：
随后获取井筒温度、压力，温度压力数据如表3所示。
按表(2)计算各转速对应读数随深度的预测值，根据T0，P0实测的流变数据进行流变模型优选，通过流变模型优选可以确定卡森流变模型可以很好的描述其流变特性，因此本井需要根据预测卡森粘度、卡森屈服值在整个井筒中的分布情况。在确定流变模型后，运用预测得到的读数数据对整个井筒进行流变参数计算分析，并绘制井筒流变参数剖面，最终计算所得卡森粘度及卡森屈服值随井筒变化情况如图3所示。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (11)
1.一种基于高温高压粘度计读数预测井筒流体流变特性的方法，该方法包括：
获取待预测的钻井液的高温高压流变测试数据，并以此数据建立粘度计各转速下不同温度压力下的读数矩阵、以及与该读数矩阵对应的温度变化矩阵和压力变化矩阵；
对所述读数矩阵中的各读数进行归一化预处理，得到读数比例矩阵；
利用所述读数比例矩阵、温度变化矩阵和压力变化矩阵确定各转速下读数比例随温度/压力变化关系式；
根据各转速下读数比例随温度/压力变化关系式以及各矩阵构建粘度计读数预测模型；
获取井筒压力和温度分布情况，根据所述粘度计读数预测模型预测得到各转速对应的读数在井筒内的分布规律，据此选择流变模型以计算整个井筒内的流变参数分布规律。
2.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于，所述粘度计读数预测模型为如下表达式所示：
其中，表示转速RPMi下温度T0+△Ti,k、压力P0+△Pi,j所对应的读数，ζi,j,k表示读数比例矩阵中的读数比例因子，θi,0,0表示转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数，△Ti,k表示温度变化量，△Pi,j表示压力变化量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读数比例矩阵如下表示：
所述温度变化矩阵如下表示：
所述压力变化矩阵如下表示：
式中，ζi,j,k表示将读数矩阵ζ中的在转速RPMi(i＝0,1,…,i)、温度Tk和压力Pj条件下的读数进行归一化预处理后得到的读数比例因子；△Ti,k表示转速RPMi下温度Tk相对于初始温度T0的变化量，△Pi,j表示转速RPMi下压力Pj相对于初始压力P0的变化量，j和k表示自然数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述读数矩阵中的各读数进行归一化预处理时，以转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数为分子计算该读数占转速RPMi下初始温度T0、初始压力P0所对应的读数θi,0,0的比例系数，从而得到读数比例因子ζi,j,k。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，通过如下步骤确定各转速下读数比例随温度变化关系式：
从读数比例矩阵中提取转速RPMi下初始压力P0时各个温度所对应的读数比例因子ζi,0,k；
根据提取到的读数比例因子ζi,0,k按照第一预设关系模型进行回归分析，得到所述第一预设关系模型中的回归系数，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第一关系式。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一关系式为：
其中，ζi,0,k表示转速RPMi下初始压力P0、温度Tk所对应的读数比例因子，a、b和c均表示第一关系式的回归系数，△Ti,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，通过如下步骤确定各转速下读数比例随压力变化关系式：
从读数比例矩阵中提取转速RPMi下温度Tk时各个压力所对应的读数比例因子ζi,j,k；
根据提取到的读数比例因子ζi,j,k按照第二预设关系模型进行回归分析，得到温度Tk所对应的所述第二预设关系模型中的回归系数dk，从而确定该转速下的读数比例随温度变化关系式，作为第二关系式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二关系式为：
ζi,j,k＝ζi,0,k+dk×△Pi,j j＝0,1,...,j k＝0,1,...,k
其中，ζi,j,k表示转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数比例因子，ζi,0,k表示转速RPMi下初始压力P0、温度Tk所对应的读数比例因子，△Pi,j表示压力Pj相对于初始压力P0的变化量，dk表示温度Tk所对应的回归系数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过如下步骤构建粘度计读数预测模型：
根据所述第二预设关系模型得到回归系数向量，并根据所述回归系数向量和温度变化矩阵确定所述回归系数向量中的回归系数与温度变化量之间的关系式，作为第三关系式；
根据所述第一关系式、第二关系式和第三关系式确定不同转速下不同温度、不同压力对应的读数比例因子与温度变化量和压力变化量之间的关系，作为第四关系式，进而得到粘度计读数预测模型。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述回归系数向量为：
D＝[d1,d2,...,dk]
其中，D表示回归系数向量；
所述第三关系式为：
其中，f、g和h均表示第三关系式的回归系数，△Ti,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第四关系式为：
其中，ζi,j,k表示转速RPMi下温度Tk、压力Pj所对应的读数比例因子，△Pi,j表示压力Pj相对于初始压力P0的变化量，a、b和c均表示第一关系式的回归系数，△Ti,k表示温度Tk相对于初始温度T0的变化量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810329910.2A CN110388202A (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810329910.2A CN110388202A (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110388202A true CN110388202A (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=68282575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810329910.2A Pending CN110388202A (zh) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | 基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110388202A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112949014A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6176323B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-01-23 | Baker Hughes Incorporated | Drilling systems with sensors for determining properties of drilling fluid downhole |
| CN102425386A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-04-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法 |
| CN102434119A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种卡森模式钻井液流变参数的控制方法 |
| AU2014413962A1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-06-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods for determining rheological quantities of a drilling fluid using apparent viscosity |
| CN106934075A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻井液密度确定方法及静态当量密度确定方法 |
-
2018
- 2018-04-13 CN CN201810329910.2A patent/CN110388202A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6176323B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-01-23 | Baker Hughes Incorporated | Drilling systems with sensors for determining properties of drilling fluid downhole |
| CN102425386A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-04-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法 |
| CN102434119A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种卡森模式钻井液流变参数的控制方法 |
| AU2014413962A1 (en) * | 2014-12-19 | 2017-06-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods for determining rheological quantities of a drilling fluid using apparent viscosity |
| CN106934075A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 钻井液密度确定方法及静态当量密度确定方法 |
Non-Patent Citations (11)
| Title |
|---|
| H.B.ZHOU，ETC: ""A NOVEL PREDICTION MODEL FOR RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DRILLING FLUIDS AT HTHP CONDITIONS AND ITS EVALUATION"", 《PROCEEDINGS》 * |
| MAHMOUD，ETC: ""Real time prediction of drilling fluid rheological properties using Artificial Neural Networks visible mathematical model (white box)"", 《SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS》 * |
| 周号博，等: ""四参数模式流变参数准确计算方法及其应用"", 《石油学报》 * |
| 樊洪海: ""一种新的流变模式及其应用性评价"", 《中国石油大学学报(自然科学版)》 * |
| 滕学清: ""一种新的高温高压流变性分析模型"", 《科学技术与工程》 * |
| 王富华，等: ""高密度水基钻井液高温高压流变性研究"", 《石油学报》 * |
| 王越之，等: ""用曲线回归确定钴井液的流变模式"", 《钻井液与完井液》 * |
| 蔡记华，等: "《LG植物胶处理剂的研究与应用》", 31 December 2011 * |
| 许洁: ""超高温水基钻井液技术及其流变模型研究 ——以松科二井为例"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)基础科学辑》 * |
| 鄢捷年，等: ""深井油基钻井液在高温高压下表观粘度和密度的快速预测方法"", 《石油钻探技术》 * |
| 鄢捷年，赵雄虎: ""高温高压下油基钻井液的流变特性"", 《石油学报》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112949014A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 获取钻井液流变参数的方法、装置、存储介质以及处理器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107313759B (zh) | 低渗稠油油藏直井热采压力分布预测方法及*** | |
| CN105510203B (zh) | 一种确定不同温度梯度下砂岩油藏油水相对渗透率的方法 | |
| CN102425386B (zh) | 一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法 | |
| Zeng et al. | Experimental and theoretical characterization of the natural gas migration and accumulation mechanism in low-permeability (tight) sandstone cores | |
| RU2580547C1 (ru) | Способ определения профиля закачки воды в нагнетательной скважине | |
| CN109441415A (zh) | 基于邻井干扰的聚合物驱油藏测试井的试井解释方法 | |
| CN112031719A (zh) | 一种基于流动系数下启动压力的油藏开发方式优选方法 | |
| CN110388202A (zh) | 基于高温高压粘度计读数预测的井筒流体流变特性方法 | |
| CN108664677B (zh) | 一种油气井生产数据分析方法 | |
| RU2569522C1 (ru) | Способ определения давления в скважине | |
| CN111963149A (zh) | 一种考虑滞地液量增压的压裂后地层压力求取方法 | |
| RU2651647C1 (ru) | Способ определения параметров ближней зоны пласта | |
| CN112035993A (zh) | 一种底部定压的碳酸盐岩储层测试评价方法 | |
| CN115796078A (zh) | 通过测压判断凝析气藏不同导流能力压裂裂缝长度的方法 | |
| Xiong et al. | Laboratory experiments of well testing for fracture-cave carbonate gas reservoirs | |
| CN113294147A (zh) | 一种考虑重力因素影响的单洞型断溶体储层试井解释方法 | |
| Ganat | Types of Well Tests | |
| CN110965992A (zh) | 一种确定地层含气原油粘度的方法 | |
| Owusu et al. | BUCKLEY-LEVERETT DISPLACEMENT THEORY FOR WATERFLOODING PERFORMANCE IN STRATIFIED RESERVOIR. | |
| CN117077419B (zh) | 一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法 | |
| RU2704068C1 (ru) | Способ оценки межпластовых внутриколонных перетоков в скважине | |
| CN216669634U (zh) | 一种高温高压泥浆循环摩阻测试实验装置 | |
| Yang et al. | Research Progress and Application Practice of Well Testing Technology for Carbonate Reservoirs | |
| Economides et al. | Step-pressure test for stress-sensitive permeability determination | |
| CN1624451A (zh) | 泄流型多点管式粘度计测定泡沫流变性的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191029 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |