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基于模糊數(shù)學(xué)的防氣竄能力評價新方法及應(yīng)用

文檔作者：李進(jìn)1 高斌1 龔寧1 謝中成2 陳毅1 韓耀圖1 文檔來源： 1.海洋石油高效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室f中海石油（中國）有限公司天津分公司 2. 中海石油（中國）有限公司上海分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月04日
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第34 卷 第4 期
2017 年7 月
Vol. 34 No. 4
July 2017
鉆 井 液 與 完 井 液
DRILLING FLUID &amp;amp; COMPLETION FLUID
doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.04.013
基于模糊數(shù)學(xué)的防氣竄能力評價新方法及應(yīng)用
李進(jìn)1， 高斌1， 龔寧1， 謝中成2， 陳毅1， 韓耀圖1
（1. 海洋石油高效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室f中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459 ；
2. 中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200335）
李進(jìn)，高斌，龔寧，等.基于模糊數(shù)學(xué)的防氣竄能力評價新方法及應(yīng)用[J]. 鉆井液與完井液，2017，34（4）：69-74.
LI Jin，GAO Bin，GONG Ning，et al.A new fuzzy mathematics-based method for anti-channeling performance evaluation
and its application[J].Drilling Fluid &amp;amp; Completion Fluid，2017，34（4）：69-74.
摘要 環(huán)空氣竄現(xiàn)象是幾乎所有天然氣井固井存在的難題，危害十分嚴(yán)重，準(zhǔn)確評價水泥漿防氣竄能力是有效預(yù)防環(huán)
空氣竄現(xiàn)象的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。固井環(huán)空氣竄受多種因素綜合影響，現(xiàn)有評價預(yù)測方法考慮因素較單一，準(zhǔn)確度有限，
缺乏更為全面綜合的預(yù)判結(jié)果。結(jié)合環(huán)空氣竄特點(diǎn)，采用模糊數(shù)學(xué)理論建立了水泥漿防氣竄能力綜合判斷模型，以潛氣竄
因子法、水泥漿性能系數(shù)法等5 種常用方法為評價因素集，以防氣竄能力“好”、“中等”和“差”3 種情況為評價集，結(jié)
合各因素特點(diǎn)確定對應(yīng)的隸屬函數(shù)，采用層次分析法原理計算各因素權(quán)重模糊集，按“最大隸屬原則”判斷水泥漿防氣竄
能力評價結(jié)果。應(yīng)用表明，該評價方法可有效預(yù)測固井氣竄問題，為針對性地優(yōu)化水泥漿體系，避免固井后井口帶壓，保
證油氣井固井質(zhì)量和安全提供了更為全面、綜合的評價方法。
關(guān)鍵詞 固井；氣竄；水泥漿；綜合預(yù)判；層次分析法；模糊數(shù)學(xué)
中圖分類號：TE256.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5620（2017）04-0069-06
A New Fuzzy Mathematics-based Method for Anti-channeling Performance Evaluation and Its
Application
LI Jin1, GAO Bin1, GONG Ning1, XIE Zhongcheng2, CHEN Yi1, HAN Yaotu1
(1. State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation, Tianjin Branch of CNOOC, Tianjin 300459;
2. CNOOC Energy Technology &amp;amp; Services Limited Shanghai Branch, Shanghai 200335)
Abstract Gas channeling in annular spaces is a difficult problem seriously harmful to cementing almost all gas wells. Accurate evaluation
of cement slurry’s anti-channeling performance is one of the key technologies for the prevention of gas channeling in annular spaces.
There are several factors which affect gas channeling in annular spaces in a combined way, while the evaluation methods presently
in use do not take them all in consideration and have limited accuracy, and hence they cannot give a full view of the problem they
are trying to reveal. In this study, fuzzy mathematics has been used in establishing a model used in predicting comprehensively the
anti-channeling performance of a cement slurry. This model takes into account the characteristics of gas channeling in annular spaces.
Five commonly used evaluation methods, such as GFP method and SPN method etc., are integrated into an evaluation factor set,
“good”, “medium” and “poor” anti-channeling capacity are used as an evaluation set. Based on the characteristics of each factor, a
corresponding membership function is determined. Use the principles of analytic hierarchy process, the weighted fuzzy set of each
factor is calculated, and according to the “maximum subordination principle”, the overall risk of sand production is determined. It
has been proved that this evaluation method can be used to effectively predict gas channeling in well cementing. It provides a more
comprehensive and integrated evaluation method for optimizing cement slurry formulation to prevent pressurized wellhead after well
cementing, thereby to ensure the quality and safety of a cemented well.
Key words Well cementing; Gas channeling; Cement slurry; Comprehensive prediction; Analytic hierarchy process; Fuzzy
mathematics
基金項(xiàng)目：“十三五”國家重大科技專項(xiàng)“渤海油田高效開發(fā)示范工程”（2016ZX05058）
第一作者簡介：李進(jìn)，主要從事油氣井固井技術(shù)及完井射孔、防砂技術(shù)研究。電話（ 022）66501136 ；E-mail：

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