[发明专利]一种热采井水泥环封固完整性的评价方法

权利要求书

1.一种热采井水泥环封固完整性的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)获取热采井施工参数；

2)对水泥石进行不同温度条件养护并测试其性能，包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比；

3)基于1)、2)的数据，建立套管-水泥环-地层组合体的热传导模型；

4)将热传导模型计算得到ODB文件；

5)基于1)、2)的数据，建立套管-水泥环-地层组合体的热流固耦合模型；

6)对导入ODB文件的热流固耦合模型求解并分析数值结果，分析内容包括水泥石的温度分布、水泥石的周向应力、剪切应力以及一二界面是否出现微环隙；

所述步骤3)中，热传导模型的建立步骤为：

步骤①建立部件：建立三个不同的部件，分别为套管、水泥环和地层，地层厚度为套管-水泥环组合体的10倍；

步骤②施加属性：套管的属性包括套管密度、套管弹性模量、套管泊松比、套管热膨胀系数、套管热传导率由施工现场给出；地层的属性包括岩石的密度、岩石弹性模量、岩石泊松比、岩石的热传导率、岩石热膨胀系数、岩石孔隙度、岩石渗透率，水泥石密度、水泥石的热传导率、水泥石的热膨胀系数、水泥石孔隙度、水泥石渗透率均由施工现场地层报告确定参数；水泥环的弹性模量、泊松比与温度变化的关系较大，由步骤2)给出，设置弹性参数时，选择使用与温度相关的数据选项，输入步骤2)得到的水泥石弹性模量和泊松比数据以及养护温度数值；

步骤③装配部件：选择创建部件选项，进行套管、水泥环、地层的非独立实例的创建；

步骤④施加分析步：施加瞬态热传递分析步；

步骤⑤添加相互作用：在套管与水泥环、水泥环与地层间添加热传导属性；

步骤⑥施加载荷：在套管内壁添加温度边界条件，并添加预定义温度条件；

步骤⑦划分网格：选择对象为部件，网格类型为DC3D8；

步骤⑧提交作业。

2.如权利要求1所述的一种热采井水泥环封固完整性的评价方法，其特征在于：所述步骤1)中热采井施工参数包括井口注蒸汽参数、井身轨迹参数、套管的属性参数、地层的属性参数、水泥石的属性参数以及目标层位载荷；所述井口注蒸汽参数包括注蒸汽压力、温度、速率、注蒸汽时间；所述井身轨迹参数包括套管尺寸、套管壁厚、环空尺寸、所钻井眼尺寸、目标层位深度；所述套管的属性参数包括密度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数、热传导率；所述地层的属性参数包括密度、弹性模量、泊松比、热传导率、热膨胀系数、孔隙度、渗透率；所述水泥石的属性参数包括密度、热传导率、热膨胀系数、孔隙度、渗透率；所述目标层位载荷包括温度、压力。