[发明专利]一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法

权利要求书

1.一种固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述方法利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验获得实验数据，然后通过所述实验数据建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型，最后利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间；

所述方法包括：

(1)获取地层与井筒的参数，包括：地层温度、气层压力、井底压力、井眼与井筒的几何参数；

(2)配置固井水泥浆，获取水泥浆性能参数，包括：水泥浆失水量、稠化过渡时间、防气窜剂加量C；

(3)将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化；利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验，获取不同参数的组合变化下的水泥浆浆柱压力，即所述实验数据；

(4)筛选基本函数，所述基本函数为水泥浆浆柱压力与时间的函数关系；

(5)利用所述基本函数以及大数据拟合建立多参数水泥浆浆柱压力预测模型；

(6)验证、修正所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型；

(7)利用所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型获得水泥浆气侵危险时间。

2.根据权利要求1所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(2)中的防气窜剂加量C为防气窜剂的质量占水泥质量的百分比，即质量分数，为无量纲参数。

3.根据权利要求1所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(3)中将步骤(1)采集到的参数进行无量纲化的操作包括：

利用下面的公式获得无量纲气压P_d、无量纲温度T_d、无量纲几何参数G_d：

P_d＝P_g/P_w；

T_d＝T_w/T_c；

G_d＝L/d

其中，P_g为底部气层压力，P_w为底部等高水柱压力，T_w为地层温度，T_c为水泥浆初始温度，L为井筒深度，d为井筒直径。

4.根据权利要求3所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(3)中的利用水泥浆压力传导测量装置进行水泥浆失重实验采取单一变量准则，即控制其它参数不变，记录单一参数变化时的水泥浆浆柱压力的变化数据；所述单一参数即为单变量实验参数；

单一参数变化对应的实验数量不小于10组。

5.根据权利要求4所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(4)的操作包括：

设定一个拟合函数，将每组实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线与所述拟合函数进行对比，通过大数据统计方法，筛选出拟合效果最优的拟合函数，该拟合效果最优的拟合函数即为所述基本函数；

所述拟合效果最优是指拟合函数的曲线与实验得到的水泥浆浆柱压力随时间变化的曲线的相关性系数R²大于等于90％。

6.根据权利要求5所述的固井水泥浆气侵危险时间的确定方法，其特征在于：所述步骤(5)的操作包括：

(51)，利用实验得到的水泥浆浆柱压力与时间的函数关系确定单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值；

(52)，通过一元线性回归或一元非线性回归，建立每个单变量实验参数与所述基本函数的各个系数之间的函数关系，即单变量函数，计算该单变量函数的系数的数值；建立单变量实验参数对应的基本函数的各个系数的数值与单变量函数的系数的数值的数据库；

(53)，通过多元线性回归或多元非线性回归，建立基本函数的每个系数与对应该系数的所有单变量函数之间的函数关系，并将得到的对应每个系数的函数关系代入所述基本函数，得到所述多参数水泥浆浆柱压力预测模型。