[发明专利]对环空施加回压的控制方法及装置

权利要求书

1.一种对环空施加回压的控制方法，其特征在于，应用于在对油气井进行固井时，位于所述油气井的井口处的控压设备，所述方法包括：

在所述油气井内下入套管以及对所述油气井与所述套管之间的环空注入水泥浆之后，基于所述水泥浆的密度随时间的变化函数，确定所述水泥浆的实时的密度；

基于所述水泥浆的实时的密度，以及目标位置处的地层压力当量密度，确定待施加的回压，以使在目标时长内所述水泥浆的实时的密度与所述回压呈反比，所述目标位置为所述油气井中易漏失地层的位置，所述目标时长为所述水泥浆的胶凝强度达到240帕时的时长；

对所述环空施加所述回压；

其中，所述水泥浆的密度随时间的变化函数为：

其中，ESD为所述水泥浆的密度，t为所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述水泥浆的实时的密度，以及目标位置处的地层压力当量密度，确定待施加的回压，包括：

检测所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长是否小于目标时长；

当所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长小于所述目标时长时，基于所述水泥浆当前时间的密度，以及所述目标位置处的地层压力当量密度，采用第一回压计算公式计算所述待施加的回压；所述第一回压计算公式为：

其中，P₀为所述待施加的回压，G_p为所述目标位置处的地层压力当量密度，△G_p为所述目标位置处的地层压力当量密度的安全值，H为所述目标位置上方的水泥浆的垂直高度，t₀为所述目标时长。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，检测所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长是否小于目标时长之后，所述方法还包括：

当所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长不小于目标时长时，基于所述水泥浆在所述目标时长时的密度，以及所述目标位置处的地层压力当量密度，采用第二回压计算公式计算所述待施加的回压；所述第二回压计算公式为：

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，对所述环空施加所述回压之后，所述方法还包括：

在经过指定时长后，停止对所述环空施加所述回压，所述指定时长为所述水泥浆的凝结时长。

5.一种对环空施加回压的控制装置，其特征在于，应用于在对油气井进行固井时，位于所述油气井的井口处的控压设备，所述装置包括：

第一确定模块，用于在所述油气井内下入套管以及对所述油气井与所述套管之间的环空注入水泥浆之后，基于所述水泥浆的密度随时间的变化函数，确定所述水泥浆的实时的密度；

第二确定模块，用于基于所述水泥浆的实时的密度，以及目标位置处的地层压力当量密度，确定待施加的回压，以使在目标时长内所述水泥浆的实时的密度与所述回压呈反比，所述目标位置为所述油气井中易漏失地层的位置所述目标时长为所述水泥浆的胶凝强度达到240帕时的时长；

施加模块，用于对所述环空施加所述回压；

其中，所述水泥浆的密度随时间的变化函数为：

其中，ESD为所述水泥浆的密度，t为所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于：

检测所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长是否小于目标时长；

当所述水泥浆注入所述环空之后经过的时长小于所述目标时长时，基于所述水泥浆当前时间的密度，以及所述目标位置处的地层压力当量密度，采用第一回压计算公式计算所述待施加的回压；所述第一回压计算公式为：

其中，P₀为所述待施加的回压，G_p为所述目标位置处的地层压力当量密度，△G_p为所述目标位置处的地层压力当量密度的安全值，H为所述目标位置上方的水泥浆的垂直高度，t₀为所述目标时长。