[发明专利]一种深水高温高压井固井环空油气窜流的数值模拟方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种深水高温高压井环空油气窜流的数值模拟方法，包括如下步骤：

S1、根据深水高温高压井水泥环密封失效工况，建立环空油气窜流几何模型，确定模型各材料区域模型参数及界面参数；

S2、根据所述环空油气窜流几何模型，进行网格划分、确定载荷及边界条件，并开展有限元仿真计算，获取不同时间条件下环空窜流高度数值模拟计算结果；

S3、根据有限元仿真计算结果，获取不同流体性质条件下环空窜流高度数值模拟计算结果；

S4、根据有限元仿真计算结果，获取不同界面胶结强度条件下环空窜流高度数值模拟计算结果；

S5、根据有限元仿真计算结果，获取不同窜流流量条件下环空窜流高度数值模拟计算结果。

2.根据权利要求1所述的数值模拟方法，其特征在于：步骤S1按照下述步骤进行：

基于深水高温高压井水泥环密封失效工况，根据环空油气上窜的特点，建立所述环空油气窜流数值几何模型；

根据实验室测试以及现场资料，确定套管、水泥环和地层的材料参数；

根据深水高温高压井固井作业实际工况，确定固井一和固井二的界面的参数。

3.根据权利要求1或2所述的数值模拟方法，其特征在于：步骤S2照下述步骤进行：

根据所述环空油气窜流几何模型，进行网格划分，确定最小网格数；

根据所述环空油气窜流网格模型，确定初始条件及边界条件，并模拟真实地应力情况；

根据所述环空油气窜流数值模型，展开有限元仿真计算，获取不同时间条件下环空窜流高度数值模拟计算结果。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的数值模拟方法，其特征在于：步骤S3按照下述步骤进行：

设置不同的流体粘性，确定界面水力胶结强度及面剪切强度条件；

在上述条件的基础上，计算不同粘性流体在相同时间内的窜流高度；

根据上述数值模拟计算结果，获得不同流体粘度对环空油气窜流高度影响规律。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的数值模拟方法，其特征在于：步骤S4按照下述步骤进行：

根据影响环空油气窜流的因素，设置不同的界面胶结强度；

根据不同的界面胶结强度，确定环空流体粘度条件，计算相同时间内的环空窜流高度；

根据上述数值模拟计算结果，获得不同界面胶结强度对环空油气窜流高度影响规律。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的数值模拟方法，其特征在于：步骤S5按照下述步骤进行：

设置不同的窜流流量参数；

根据不同的窜流流量，确定环空流体粘度条件及界面胶结强度，计算相同时间内的环空窜流高度；

根据上述数值模拟计算结果，获得不同窜流流量对环空油气窜流高度影响规律。

7.一种深水高温高压井环空油气窜流的数值模拟系统，包括处理器和存储有计算机程序的存储器；所述处理器被配置成执行所述计算机程序以实现如权利要求1-6中任一项所述的数值模拟方法。

8.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的数值模拟方法。