[发明专利]确定启停泵过程中瞬时波动压力的方法和装置

说明书

本发明提供了一种确定启停泵过程中瞬时波动压力的方法和装置，其中，该方法包括：将钻井液循环流道划分为多个流道；将多个流道中两个流道相连接的点作为连接点，将三个流道相汇交的点作为汇交点；通过第一预设公式计算连接点的瞬时波动压力，通过第二预设公式计算汇交点的瞬时波动压力，通过第三预设公式计算多个网格节点中除连接点和汇交点之外的网格节点的瞬时波动压力，其中，第一预设公式、第二预设公式和第三预设公式为不同的计算公式。在本发明实施例中，解决了现有技术中由于无法定量确定启停泵过程中瞬时波动压力，而导致的井涌或者井漏等复杂情况的技术问题，达到了定量确定启停泵过程中瞬时波动压力，提高勘探钻井安全性的技术效果。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种确定启停泵过程中瞬时波动压力的方法和装置。

背景技术

在油气钻井过程中，每当井眼加深了一根钻杆的长度之后，可以向钻柱中接入一根新的钻杆，这个过程就叫做接单根作业。进行接单根作业时，可以先停止运行中的钻井泵(停泵过程)，再向钻柱中接入一根钻杆，然后再重新开启钻井泵(启泵过程)。启泵过程和停泵过程均会引发钻井中的钻井液产生不稳定的流动，即产生波动压力。

目前波动压力的研究一般是针对起钻和下钻过程。然而，如果在开启或者停止钻井泵过程中产生的波动压力不合理，很容易会引起地层中的流体侵入井筒或者压裂地层，严重时可能导致井涌或者井漏事故。

然而，如何定量确定启停泵过程中的瞬时波动压力，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种确定启停泵过程中瞬时波动压力的方法和装置，以达到定量确定启停泵过程中产生的瞬时波动压力的目的，指导石油勘探。

本发明实施例提供了一种确定启停泵过程中瞬时波动压力的方法，可以包括：根据钻井液循环流道的水力直径和膨胀系数，将所述钻井液循环流道的立管至井口处划分为多个流道；基于所述钻井液循环流道的流道划分结果，将各个流道网格化划分为多个网格节点，并将所述多个网格节点的多个流道中两个流道相连接的点作为连接点，将三个流道相汇交的点作为汇交点；通过多次迭代计算得到所述多个网格节点中各个网格节点的瞬时波动压力，其中，通过第一预设公式计算所述连接点的瞬时波动压力，通过第二预设公式计算所述汇交点的瞬时波动压力，通过第三预设公式计算所述多个网格节点中除所述连接点和所述汇交点之外的网格节点的瞬时波动压力，其中，所述第一预设公式、所述第二预设公式和所述第三预设公式为不同的计算公式。

在一个实施例中，所述多个流道可以包括但不限于以下至少之一：从立管至钻头处的第二流道、从所述钻头至井底处的第三流道、从所述钻头至上层套管鞋处的第一流道和从所述上层套管鞋至井口处的第四流道；相应的，将所述多个网格节点的多个流道中两个流道相连接的点作为连接点，将三个流道相汇交的点作为汇交点，可以包括：将所述第一流道和所述第四流道相连接的点作为所述连接点；将所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道相汇交的点作为所述汇交点。

在一个实施例中，在通过多次迭代计算得到所述多个网格节点中各个网格节点的瞬时波动压力之前，所述方法还可以包括：确定所述多个网格节点中各个网格节点的时间步长，所述时间步长用于计算得到所述多个网格节点中各个网格节点的瞬时波动压力。

在一个实施例中，可以按照以下方式确定所述多个网格节点中各个网格节点的时间步长：

按照以下公式计算得到所述多个流道中各个网格节点的第一时间步长：