[发明专利]套管参数和水泥环参数的确定方法和装置

权利要求书

1.一种套管参数和水泥环参数的确定方法，其特征在于，包括：

获取目标区域的地层的应力特征参数、地层的粘塑性特征参数；

根据所述地层的应力特征参数、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型和垂直剖面力学模型；其中，根据所述地层的应力特征参数、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型和垂直剖面力学模型，包括：根据所述地层的水平应力、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型，其中，所述水平剖面力学模型为包括地层、套管和水泥环的水平方向上的力学模型；根据所述地层的垂直应力、所述地层的水平应力、所述地层的粘塑性特征参数，建立垂直剖面力学模型，其中，所述垂直剖面力学模型为包括地层、套管和水泥环的垂直方向上的力学模型；

联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，得到套管参数和水泥环参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地层的粘塑性特征参数包括以下至少之一：地层的弹性模量、地层的泊松比、地层的屈服极限、地层的蠕变系数、地层的膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地层的应力特征参数包括：地层的垂直应力、地层的水平应力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地层的水平应力、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型，包括：

在所述地层包括多个地层的情况下，根据所述地层的粘塑性特征参数，确定所述多个地层中塑形流动特征大于预设阈值的地层作为第一模型地层；

根据所述第一模型地层的粘塑性特征参数、所述第一模型地层的水平应力，建立所述水平剖面力学模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，得到套管参数和水泥环参数，包括：

获取多个预设目标和多个约束条件，其中，所述预设目标和约束条件是根据施工要求确定的；

在所述多个约束条件的约束下，联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，得到套管参数的解集和水泥环参数的解集；

从所述套管参数的解集和水泥环参数的解集中筛选出符合所述多个预设目标的套管参数和水泥环参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个预设目标包括：套管抗外挤的安全系数大于安全阈值，套管的管壁厚度小于预设厚度，套管的钢级低于预设钢级。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个约束条件包括：套管的受力约束条件、套管的几何约束条件、库存套管的种类约束条件。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述多个约束条件的约束下，联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，包括：

在所述多个约束条件的约束下，通过第二代非劣排序遗传算法对所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型进行联合求解。

9.一种套管参数和水泥环参数的确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标区域的地层的应力特征参数、地层的粘塑性特征参数；

建立模块，用于根据所述地层的应力特征参数、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型和垂直剖面力学模型；其中，所述建立模块具体用于根据所述地层的水平应力、所述地层的粘塑性特征参数，建立水平剖面力学模型，其中，所述水平剖面力学模型为包括地层、套管和水泥环的水平方向上的力学模型；根据所述地层的垂直应力、所述地层的水平应力、所述地层的粘塑性特征参数，建立垂直剖面力学模型，其中，所述垂直剖面力学模型为包括地层、套管和水泥环的垂直方向上的力学模型；

确定模块，用于联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，得到套管参数和水泥环参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

获取单元，用于获取多个预设目标和多个约束条件，其中，所述预设目标和约束条件是根据施工要求确定的；

求解单元，用于在所述多个约束条件的约束下，联合求解所述水平剖面力学模型和所述垂直剖面力学模型，得到套管参数的解集和水泥环参数的解集；

筛选单元，用于从所述套管参数的解集和水泥环参数的解集中筛选出符合所述多个预设目标的套管参数和水泥环参数。