(19)中华 人民共和国 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 202111316447.6 (22)申请日 2021.11.08 (71)申请人 中国科学院武汉岩土力学研究所 地址 430071 湖北省武汉市武昌区水果湖 街小洪山2号 申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 (72)发明人 赵凯　李银平　马洪岭　侯秉仁　 于长富　刘元玺　李志强　冯畅　 刘浩林　施锡林　李朋　董志凯　 赵月悦　杨春和　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 代理人 潘行 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)E21B 47/00(2012.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种注采管柱的收缩数据的确定方法以及 装置 (57)摘要 本申请提供了一种注采管柱的收缩数据的 确定方法以及装置， 用于准确地 分析出盐穴储气 库其注采管柱的 “裸眼段”的收缩数据。 方法包 括： 获取目标管柱的初始直径以及目标管柱所处 盐层的蠕变数据， 目标管柱为盐穴储气库的注采 管柱中由盐层地层结构构成的管柱部分； 将初始 直径以及蠕变数据作为输入数据， 输入理论计算 模型， 使得模型计算目标管柱的第一收缩数据； 获取目标管柱所处盐层的盐岩地层埋深、 盐岩地 层厚度以及岩石力学数据； 将初始直径、 盐岩地 层埋深、 盐岩地层厚度以及岩石力学数据作为输 入数据， 输入数值仿真模型， 使得模型计算目标 管柱的第二收缩 数据； 结合第一收缩 数据以及第 二收缩数据， 确定目标管柱的目标收缩数据， 并 输出。 权利要求书3页 说明书12页 附图2页 CN 114077789 A 2022.02.22 CN 114077789 A 1.一种注采管柱的收缩数据的确定方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取目标管柱的初始直径以及所述目标管柱所处盐层的蠕变数据， 所述目标管柱为盐 穴储气库的注采管柱中由盐层地层结构构成的管柱部分， 所述盐穴储气库的注采管柱还包 括与所述目标 管柱相接的金属管柱； 将所述初始直径以及所述蠕变数据作为输入数据， 输入理论计算模型， 使得所述理论 计算模型计算所述目标管柱的第一收缩数据， 所述理论计算模型是在将样本管柱在盐层地 应力及盐穴储气库运行气压的同时作用下的蠕变收缩等效为弹性力学中厚壁圆筒受均匀 压力问题的条件下训练得到的模型； 获取所述目标 管柱所处盐层的盐岩地层埋深、 盐岩地层厚度以及岩石力学 数据； 将所述初始直径、 所述盐岩地层埋深、 所述盐岩地层厚度以及所述岩石力学数据作为 输入数据， 输入数值仿 真模型， 使得所述数值仿真模型计算所述目标管柱的第二收缩数据， 所述数值仿真模型是在所述样本管柱在所述盐层地应力及盐穴储气库运行气压的同时作 用下， 选用适配的岩石本构关系训练得到的模型； 结合所述第一收缩数据以及所述第二收缩数据， 确定所述目标管柱的目标收缩数据， 并输出。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述初始直径以及所述蠕变数据作 为输入数据， 输入理论计算模型， 使得所述理论计算模型计算所述 目标管柱的第一收缩数 据之前， 所述方法还 包括： 获取所述目标 管柱所处盐层的岩心； 在所述岩心上打一孔洞， 以模拟所述目标管柱， 并对所述岩心施加所述目标管柱所处 盐层的模拟承受载荷， 以模拟所述 目标管柱所处盐层的蠕变， 所述模拟承受载荷由所述 目 标管柱所处盐层的地应力及盐穴储气库运行气压确定； 获取所述孔洞在所述模拟承受载荷下的模拟收缩数据， 得到样本数据； 基于所述样本数据， 在所述样本管柱在盐层地应力及盐穴储气库运行气压的同时作用 下的蠕变收缩等效为 弹性力学中厚壁圆筒受均匀压力问题的条件下， 训练得到所述理论计 算模型。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取在不同的盐穴储气库建设阶段以及运行阶段中， 所述目标管柱的直径以及所述目 标管柱所处盐层的蠕变数据， 得到实测数据； 基于所述样本数据， 在所述样本管柱在盐层地应力及盐穴储气库运行气压的同时作用 下的蠕变收缩等效为 弹性力学中厚壁圆筒受均匀压力问题的条件下， 训练得到所述理论计 算模型， 包括： 基于所述样本数据以及所述实测数据， 在所述样本管柱在 盐层地应力及 盐穴储气库运 行气压的同时作用下的蠕变收缩等效为 弹性力学中厚壁圆筒受均匀压力问题的条件下， 训 练得到所述理论计算模型。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述初始直径、 盐岩地层埋深、 盐岩 地层厚度以及所述岩石力学数据作为输入数据， 输入数值仿真模型， 使得所述数值仿真模 型计算所述目标 管柱的第二收缩数据之前， 所述方法还 包括： 获取所述目标 管柱所处盐层的岩心；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114077789 A 2分析所述岩心的样本岩石力学 数据； 分析所述岩心的盐层地层种类； 获取所述盐层地层种类适配的岩石本构模型； 基于所述样本岩石力学数据、 所述岩石本构模型， 在所述样本管柱在所述盐层地应力 及盐穴储气库运行气 压的同时作用下， 选用适配的岩石本构关系训练得到所述数值仿 真模 型。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取在不同的盐穴储气库建设阶段以及运行阶段中， 所述目标管柱的直径、 以及所述 目标管柱所处盐层的岩石力学 数据， 得到实测数据； 基于所述样本岩石力学数据、 所述岩石本构模型， 在所述样本管柱在所述盐层地应力 及盐穴储气库运行气 压的同时作用下， 选用适配的岩石本构关系训练得到所述数值仿 真模 型， 包括： 基于所述样本岩石力学数据、 所述岩石本构模型以及所述实测数据， 在所述样本管柱 在所述盐层地应力 及盐穴储气库运行气压的同时作用下， 选用适配的岩石本构关系训练得 到所述数值仿真模型。 6.一种注采管柱的收缩数据的确定装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取单元， 用于获取目标管柱的初始直径以及所述目标管柱所处盐层的蠕变数据， 所 述目标管柱为盐穴储气库的注采管柱中由盐层地层结构构成的管柱部 分， 所述盐穴储气库 的注采管柱还 包括与所述目标 管柱相接的金属管柱； 计算单元， 用于将所述初始直径以及所述蠕变数据作为输入数据， 输入理论计算模型， 使得所述理论计算模型计算所述目标管柱的第一收缩数据， 所述理论计算模型是在将样本 管柱在盐层地应力及盐穴储气库运行气压的同时作用下的蠕变收缩等效为弹性力学中厚 壁圆筒受均匀压力问题的条件下训练得到的模型； 所述获取单元， 还用于获取所述目标管柱所处盐层的盐岩地层埋深、 盐岩地层厚度以 及岩石力学 数据； 所述计算单元， 还用于将所述初始直径、 所述盐岩地层埋深、 所述盐岩地层厚度以及所 述岩石力学数据作为输入数据， 输入数值仿真模型， 使得所述数值仿真模型计算所述 目标 管柱的第二收缩数据， 所述数值仿 真模型是在所述样本管柱在所述盐层地应力 及盐穴储气 库运行气压同时作用下， 选用适配的岩石本构关系训练得到的模型； 确定单元， 用于结合所述第一收缩数据以及所述第二收缩数据， 确定所述目标管柱的 目标收缩数据； 输出单元， 用于输出所述目标收缩数据。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括训练单 元， 用于： 获取所述目标 管柱所处盐层的岩心； 在所述岩心上打一孔洞， 以模拟所述目标管柱， 并对所述岩心施加所述目标管柱所处 盐层的模拟承受载荷， 以模拟所述 目标管柱所处盐层的蠕变， 所述模拟承受载荷由所述 目 标管柱所处盐层的地应力及盐穴储气库运行气压确定； 获取所述孔洞在所述模拟承受载荷下的模拟收缩数据， 得到样本数据； 基于所述样本数据， 在所述样本管柱在盐层地应力及盐穴储气库运行气压的同时作用权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114077789 A 3