Как повысить эффективность проектирования цементной оболочки?
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.
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.

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