(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211064436.8 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 中国海洋石油集团有限公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海油研究总院有限责任公司 (72)发明人 幸雪松　范白涛　武治强　郭华　 杨向前　岳家平　庞照宇　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 朱燕鸥 (51)Int.Cl. G06F 30/10(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 振动固井工具性能评价方法、 装置、 介质和 设备 (57)摘要 本发明涉及一种振动固井工具性能评价方 法， 包括步骤： 建立振动固井工具的几何模型， 从 所述几何模 型中抽取流体域； 对 所述流体域进行 网格划分； 对所述流体域进行边界条件的设置， 进行瞬态模拟计算； 对所述模拟计算结果进行后 处理， 得到所述振动固井工具自激荡振动腔工作 时的压力波动曲线。 所述振动固井工具性能评价 方法、 装置、 介质和设备， 以提高工具生产前的效 果预评价， 以针对性的进行结构设计优化， 缩短 整个生产周期。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115391854 A 2022.11.25 CN 115391854 A 1.一种振动固井工具性能评价方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 建立振动固井工具的几何模型， 从所述几何模型中抽取流体域； 对所述流体域进行网格划分； 网格划分完成后， 对所述 流体域进行边界条件的设置， 进行瞬态模拟计算； 对所述模拟计算结果进行后处理， 得到所述振动固井工具自激荡振动腔工作时的压力 波动曲线。 2.根据权利要求1所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 所述对所述流体域 进行网格划分包括对壁 面附近的流体域进行网格加密。 3.根据权利要求1所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 所述对边界条件进 行设置具体为对进口采用速度入口边界条件， 出 口边界采用压力出 口边界条件， 壁面采用 无滑移壁面边界条件。 4.根据权利要求1所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 瞬态模拟计算的时 间步长为0.001s， 总模拟时间为5s， 模拟时计算介质采用清水， 在不同排量条件 下进行敏感 性分析。 5.根据权利要求1所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 所述振动固井工具 自激荡振动 腔工作时的压力波动曲线包括三种曲线， 三种曲线包括进 出口压力随时间的波 动曲线、 振荡器腔 内所受流体的平均静压随时间的变化 曲线， 以及沿着振荡器轴向和径向 的合力随时间变化曲线。 6.根据权利要求5所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 根据 所述得到进出 口和腔内平均压力， 以及对沿着工具轴向和径向的合力的波动幅值和频率变化， 对进出 口 孔径比、 腔体两侧反馈通道和中间扩压腔进行几何结构优化， 以及得到最优的排 量范围。 7.根据权利要求2所述的振动固井工具性能评价方法， 其特征在于， 所述网格为棱形网 格。 8.一种震动固井工具性能评价装置， 其特 征在在于， 包括： 第一处理单元， 用于建立振动固井工具的几何模型， 从所述几何模型中抽取流体域； 第二处理单元， 用于对所述 流体域进行网格划分； 第三处理单元， 用于对所述 流体域进行边界条件的设置， 进行瞬态模拟计算； 第四处理单元， 用于对所述模拟计算结果进行后处理， 得到所述振动固井工具自激荡 振动腔工作时的压力波动曲线。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 存储有计算机指令， 所述计算机指令用于被 处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的振动固井工具性能评价方法。 10.一种计算机设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理 器上运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求 1～ 7中任一项所述的振动固井工具性能评价方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115391854 A 2振动固井工具性能评价 方法、 装置、 介质和设 备 技术领域 [0001]本发明涉及石油勘探领域， 尤其涉及一种振动固井工具性能评价方法、 装置、 介质 和设备。 背景技术 [0002]振动式固井工具是指一个使用自激振荡原理， 而不需要其他的辅助工具的设备, 只是通过流体运动时在其内腔 体中的反馈通道,循环流动时产生的振 荡经过扰动、 增强、 碰 撞和正反馈后,才使之产生了振动[1]。 [0003]目前中国国内已经有许多各种振荡固井设备,包括最常用的振荡固井设备,根据 基本原理主要 可分成机械式、 水力脉冲式、 磁致伸缩式等， 目前振动固井工具的性能评价方 法主要依靠室内实验和现场 实验， 这两种实验要求较高， 受到现场环境和实验条件等诸多 方面的限制， 而且试验周期较长， 成本较高， 因此， 需要提出一套方便快速的振动固井工具 评价方法， 以提高工具生产前的效果预评价， 以针对性的进 行结构设计优化， 缩短整个生产 周期。 发明内容 [0004]针对上述问题， 本发明的目的是提供一种振动固井工具性能评价方法、 装置、 介质 和设备， 以提高工具生产前的效果预评价， 以针对性的进行结构设计优化， 缩短整个生产周 期。 [0005]为实现上述目的， 本发明采取以下技 术方案： [0006]第一方面， 本发明提供一种振动固井工具性能评价方法， 包括 步骤： [0007]建立振动固井工具的几何模型， 从所述几何模型中抽取流体域； [0008]对所述流体域进行网格划分； [0009]网格划分完成后， 对所述 流体域进行边界条件的设置， 进行瞬态模拟计算； [0010]对所述模拟计算结果进行后处理， 得到所述振动固井工具自激荡振动腔工作时的 压力波动曲线。 [0011]所述对所述 流体域进行网格划分包括对壁 面附近的流体域进行网格加密。 [0012]进一步的， 所述对所述流体域进行网格划分包括对壁面附近的流体域进行网格加 密。 [0013]进一步的， 所述对边界条件进行设置具体为对进口采用速度入口边界条件， 出口 边界采用压力出口边界条件， 壁 面采用无滑 移壁面边界条件。 [0014]进一步的， 瞬态模拟计算的时间步长为0.00 1s， 总模拟时间为5s， 模拟时计算介质 采用清水， 在不同排 量条件下进行 敏感性分析。 [0015]进一步的， 所述振动固井工具自激荡振动腔工作时的压力波动曲线包括三种曲 线， 三种曲线包括进出 口压力随时间的波动曲线、 振荡器腔 内所受流体的平均静压随时间 的变化曲线， 以及沿着振荡器轴向和径向的合力随时间变化曲线。说　明　书 1/4 页 3 CN 115391854 A 3