Как повысить эффективность проектирования цементной оболочки?


ЗАКАЗАТЬ ТЕСТОВЫЙ ПОИСК
Характеристики
Категория:
Нефтедобыча и переработка
Описание проекта

В добывающих скважинах может произойти разрушение цементной оболочки в результате уплотнения или просадки пластов. Поскольку цементная оболочка может располагаться на границе между стволом скважины и просадочным пластом, цементная оболочка может потерять структурную опору из пласта при разрушении пор в пласте или в результате других сдвигов пласта.

В новой патентной заявке компанией HALLIBURTON ENERGY SERVICES (WO2020/027834) предложены усовершенствованные методы проектирования цементной оболочки ствола скважины в проблемном пласте. Цементная оболочка может быть сконструирована таким образом, чтобы выдерживать усилия, связанные с уплотнением и просадкой пласта, окружающего ствол скважины.

Проектирование цементной оболочки основывается на моделировании пласта, цементной оболочки и обсадной колонны вместе. Для проектирования такой цементной оболочки используется многомасштабный подход моделирования пласта. Многомасштабная модель может включать в себя масштабные анализы месторождения и ствола скважины. Масштабный анализ месторождения может включать модель реакции большой части пласта на ожидаемую производственную нагрузку в моделируемой части пласта. Масштабный анализ ствола скважины может включать в себя модель области, непосредственно окружающей ствол скважины, которая учитывает конструкцию скважины и нагрузки, свойства материала обсадной колонны, свойства цемента и пласта, а также граничные условия ствола скважины, обеспечиваемые масштабным анализом месторождения. Такой многомасштабный подход делает комбинированное моделирование компонентов ствола скважины гораздо более эффективным с вычислительной точки зрения, чем прямой подход к моделированию при проектировании цементных оболочек.


Фиг. 1. ‒ Вид поперечного сечения скважинной системы, включающей цементную оболочку, в соответствии с изобретением.


Фиг. 2. ‒ Технологическая схема процесса проектирования и установки цементной оболочки внутри ствола скважины.

Формула изобретения

1. Способ, включающий в себя:

(а) выполнение масштабного анализа месторождения на пласте, окружающем ствол скважины, до вывода граничных условий, включающих:
- поровое давление пласта; 
- трехмерное движение пласта;
(b) выполнение масштабного анализа ствола скважины на основе граничных условий, масштабной модели ствола скважины, условий ствола скважины и свойств цементного материала для вывода индикации напряжения по времени к цементной оболочке внутри ствола скважины; определение свойств цементного материала цементной оболочки и индикация напряжения по времени в стволе скважины; 
(c) установка цементной оболочки, включая свойства цементного материала, внутри ствола скважины.

2. Вычислительная система, включающая:

(а) обрабатывающее устройство; 
(b) запоминающее устройство, в котором хранятся инструкции, выполняемые обрабатывающим устройством для приведения обрабатывающего устройства к:

  • выполнению масштабного анализа пласта, окружающего ствол скважины, для вывода граничных условий пластов, содержащих поровое давление пластовых слоев и трехмерное движение пластовых слоев;
  • выполнению масштабного анализа ствола скважины на основе граничных условий, масштабной модели ствола скважины и свойств цементного материала для вывода индикации напряжения по времени к цементной оболочке внутри ствола скважины;
  • калибровке свойств цементного материала цементной оболочки для индикации напряжения по времени, выводимое масштабным анализом ствола скважины; 
  • выводу калиброванных свойств цементного материала, пригодных для проектирования цементной смеси для цементной оболочки.

pdf.png Полный текст патента можно скачать здесь

Хотите знать больше? Закажите бесплатный тестовый патентный поиск по интересующей вас теме.

В ответ на запрос вы получите:

  • Количество патентов в мире за 10 лет
  • Динамика патентования по годам и странам
  • Перечень технических задач, решаемых в патентах
  • Примеры компании и их новейших разработок

Скачать пример отчета вы можете здесь 
Заказать патентные исследования можно здесь
Получить патент на свое изобретение здесь