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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120597643B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511079871.1，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演系统及方法是由王志远;胡俊杰;孙小辉;张剑波;刘雪琪;孙宝江设计研发完成，并于2025-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演系统及方法，属于石油钻井工程技术领域，系统包括井筒节流循环控压部分、节流响应参数采集部分和多相流动模拟软件部分。利用该系统可以获取井口回压、入口流量和出口流量这三个井口节流响应参数，然后基于多相流模型预测井底压力、气体溶解量和气侵流量，再通过油藏模型和气体状态方程进行地层溶洞体积反演。该方法充分利用现场可获取的参数，不需要进行大量的数据训练，具有简单高效、实时性强的有点；另外，该方法在采取控压措施过程中获取相关参数，对气侵发展有遏制作用。本发明可以实现井筒发生气侵后对地层溶洞体积进行计算，为该地层控压钻井与井控措施的决策提供理论支撑。

本发明授权一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种钻井气侵过程中地层溶洞体积反演方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：监测到气侵后，采取节流循环措施，每隔Δt时间，分别在t1、t2、t3时刻记录井口回压、入口流量和出口流量；通过入口流量、出口流量计算泥浆池增量，基于泥浆池增量、气体溶解体积与气侵体积间的数学关系，结合气体状态方程，计算假设气侵质量流量； 步骤二：获取井筒多相流动计算基础参数，建立气侵后钻井井筒瞬态多相流动模型与求解方法，确定模型求解条件； 步骤三：将井口回压和假设气侵质量流量作为边界条件，代入多相流模型分别迭代求解0~t1、t1~t2、t2~t3时间内的真实气侵质量流量，并反演t1、t2、t3时刻的井底压力；根据t1、t2、t3时刻的溶洞内气体状态方程与油藏模型，求解地层溶洞体积； 以0~t1的真实气侵质量流量计算过程为例，将步骤一的井口回压和假设气侵质量流量作为边界条件，通过多相流模型进行计算，得到0~t1时间内每个时间步长的井底压力，根据梯形公式计算0~t1时间内的井底压力平均值； 52 式中，i为时间节点数；为起始时间节点0处的井底压力，Pa；为i时间节点处的井底压力，Pa；dt为时间步长，s；N1为t1时间内的时间节点数，N1=t1dt； 由多相流模型计算得到溶解度Rs的分布情况，计算t1时间内进入环空的钻井液高度，即发生过气体溶解的液柱长度HR1，根据下式得到气体溶解量Vdis,1； 53 式中，j为空间节点数；Vdis,1为0~t1时间内气体溶解量，m3；HR1为0~t1时间内进入环空的钻井液高度，m；Rs,j为j空间节点处的溶解度；Aa为环空横截面积，m2；dz为空间步长，m； 由下式计算得到： 54 Zg为气体压缩因子，无量纲；R为气体常数8.314，Jmol·K；T为气体温度，K；VL,1为0~t1时间内泥浆池中增加的体积，m3； 比较计算得到的气侵质量流量qgas,1和假设气侵质量流量之间的误差，若误差满足： 55 则计算结束，输出0~t1时间内的真实气侵质量流量qgas,1和t1时刻的井底压力Pwf,1；否则，将qgas,1的值赋给，重新进行多相流模型计算； t 1~t2、t2~t3时间内的真实气侵质量流量qgas,2、qgas,3，和t2、t3时刻的井底压力Pwf,2、Pwf,3，计算与以上步骤相同； 未发生气侵时，溶洞中初始气体质量为m，0~t1、t1~t2、t2~t3时间内，流出的气体质量分别为qgas,1Δt、qgas,2Δt、qgas,3Δt；由此可计算t1、t2、t3时刻溶洞内气体剩余质量m1、m2、m3，设t1、t2、t3时刻溶洞压力分别为Pv1、Pv2、Pv3； 油藏模型采用线性产气模型： q gas=JPv-Pwf56 J为油藏模型产能指数，kgPa·s；Pv为溶洞压力，Pa； 根据气体状态方程和油藏模型，得到以下方程组： 61 方程中R、T、Mg、Δt为常数；qgas,1、qgas,2、qgas,3为0~t1、t1~t2、t2~t3时间内的气侵质量流量，Zg,1、Zg,2、Zg,3、Pwf,1、Pwf,2、Pwf,3为t1、t2、t3时刻的气体压缩因子和井底压力，均通过多相流模型求解；联立以上6个方程求解Pv1、Pv2、Pv3、J、V、m，从而得到溶洞压力Pv、油藏模型产能指数J以及地层溶洞体积V。

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