[发明专利]一种环空圈闭压力预测方法

摘要

本发明公开了一种环空圈闭压力预测方法，包括以下步骤：1)根据生产工况建立环空温度剖面；2)计算环空流体热物性参数；3)利用套管变形公式建立套管变形模型；4)计算环空体积变化；5)利用环空圈闭压力计算方程建立环空圈闭压力计算模型并求解。

主权项

1.一种环空圈闭压力预测方法，包括以下步骤：/n1)根据生产工况建立环空温度剖面；/n2)计算环空流体热物性参数，所述环空流体热物性参数通过实验测得，其过程包括：/n①测定在不同环空温度剖面下和不同压力下的实验流体体积变化；/n②根据环空流体状态方程可得实验流体体积变化与所述流体热物性参数的方程式，方程式如下：/n△V₁＝αV₀△T₁/n△V₁＝k_tV₀△P₁/n式中△V₁为实验流体体积变化，m³；α为膨胀系数,℃^-1；△T₁为实验流体温度变化，℃；V₀为实验流体体积，m³；k_t为压缩系数，MPa^-1；△P₁为实验流体压力变化，MPa；/n③根据步骤②中的两方程式导出不同环空温度剖面和不同压力下的所述流体热物性参数计算公式如下：/n /n /n或者，所述环空流体热物性参数通过密度反算法测得，其过程包括：/n①已知不同温度压力下的流体密度；/n②根据流体膨胀前后流体质量守恒原则可得质量守恒方程如下：/nρ_T,P(V₂+△V₂)＝ρ₀V₂/n由上式导出/n式中△V₂为环空流体体积变化，m³；V₂为环空流体体积，ρ₀为初始环空流体密度，g/cm³；ρ_T,P为在不同温度压力下流体密度，g/cm³；/n③根据环空流体状态方程可得环空流体体积变化和所述流体热物性参数的方程式，方程式如下：/n△V₂＝αV₂△T₂/n△V₂＝k_tV₂△P₂/n式中△V₂为环空流体体积变化，m³；α为膨胀系数,℃^-1；△T₂为环空流体温度变化，℃；V₂为环空流体体积，m³；k_t为压缩系数，MPa^-1；△P₂为环空流体压力变化，MPa；/n④结合步骤②③中的方程式得到不同环空温度剖面和不同压力下的所述流体热物性参数的方程式，方程式如下：/n /n /n3)利用套管变形公式建立套管变形模型；/n4)计算环空体积变化；/n5)利用环空圈闭压力计算方程建立环空圈闭压力计算模型并求解。/n