本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，包括步驟：(a)定義軟件系統(tǒng)的功能要求；(b)功能域和結(jié)構(gòu)域之間的“之字形”映射變換，分解功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)確定葉設(shè)計(jì)參數(shù)；(c)根據(jù)分解結(jié)果和最終設(shè)計(jì)矩陣定義軟件組成模塊；(d)確定對象、屬性和操作；(e)建立相互關(guān)聯(lián)來描述對象和操作之間的關(guān)系；(f)構(gòu)建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)能充分結(jié)合公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)，更好的完成設(shè)計(jì)，得到比較理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
油田的套管失效，在石油工程領(lǐng)域，通常被稱為套管損壞和套管變形，簡稱“套損套變”。套管失效是指在油田生產(chǎn)過程中由于工程、地質(zhì)、生產(chǎn)動態(tài)變化等因素對套管產(chǎn)生的載荷超過套管承載能力時(shí)造成套管的變形、破裂、錯斷等損壞形式的總稱。油氣田開發(fā)過程中，特別是油氣田開發(fā)中后期的套管失效問題是目前困擾我國乃至整個世界石油工業(yè)發(fā)展的的一個痼疾。也是影響著石油工業(yè)開發(fā)、提高效益的關(guān)鍵難題之一。幾十年來，有關(guān)油氣田套管失效的研究從未間斷，各國的油田對套管失效的研究都投入了巨大的人力物力，人們從石油地質(zhì)、油藏工程、材料科學(xué)與工程、巖石力學(xué)、材料力學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、滲流力學(xué)、腐蝕電化學(xué)等多學(xué)科不同的角度對套管失效的形式、套管失效產(chǎn)生的原因，套管失效的數(shù)值模擬、套管失效的測量方式、套管失效的機(jī)理以及套管失效的防治、修復(fù)等方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成果。但由于套管失效問題的復(fù)雜性，上述的研究一般都是針對某一油田、區(qū)塊、特定井況進(jìn)行的，數(shù)值模擬也往往是根據(jù)單井周圍的很小的局部區(qū)域范圍進(jìn)行的有限元分析，缺乏對上述問題的多學(xué)科大范圍的總體考慮，并且由于套管失效中的很多問題似乎更適合采用數(shù)值模擬的方式進(jìn)行分析，因此到目前為止，也還沒有人將幾十年來的人們進(jìn)行套管失效分析的經(jīng)驗(yàn)、知識進(jìn)行歸納，進(jìn)行專家系統(tǒng)處理，所以目前套管失效問題的治理收效仍然甚微，油田套管失效問題仍然頻頻發(fā)生，成了制約油田發(fā)展的一大難題。總括起來說，造成油田套管失效的原因很多。習(xí)慣上人們將套管失效的原因歸結(jié)于地質(zhì)因素如泥巖吸水膨脹、巖層蠕變、斷層運(yùn)動、地層出砂等；工程因素；如工程設(shè)計(jì)不當(dāng)，生產(chǎn)過程中的長期的高壓注水開發(fā)、壓裂酸化等各種施工作業(yè)不當(dāng)?shù)鹊龋黄渌蛩厝缟淇讍栴}、腐蝕問題等等。并且這種失效往往并不是一種因素作用的結(jié)果，而是由于多種不同的因素的相互作用的共同結(jié)果。這給套管失效的研究工作帶來了很大的困難。從科學(xué)的角度來說，油田開發(fā)過程中的套管失效，實(shí)際上是深埋于地層結(jié)構(gòu)中的油水井套管在巖層地應(yīng)力和其它物理化學(xué)因素的作用之下的變形和損壞的結(jié)果。實(shí)際上是套管結(jié)構(gòu)物與巖層地應(yīng)力和其它的物理化學(xué)等因素相互作用的結(jié)果。除了像腐蝕等損壞是受化學(xué)作用或電化學(xué)作用因素影響外，油田的套管失效問題幾乎都與油井周圍地應(yīng)力的變化有關(guān)。所以從某種意義上說，套管失效問題實(shí)際上就是套管結(jié)構(gòu)物與具有孔隙流體的巖體相互作用相互耦合問題，這里既包括套管材料的抗擠毀強(qiáng)度問題又包括了在生產(chǎn)過程中油水井周圍的圍巖應(yīng)力的變化問題。已有的大量的研究工作已經(jīng)證明，要解決好一個油田的套管失效問題，其核心的關(guān)鍵問題是搞清楚這個油田的套管失效機(jī)理，這個問題在套管失效防治中起著決定性的作用。正是由于這個原因，幾十年來，大量的套管失效與防治的研究工作者，分別針對不同的油田具體情況，提出了許多不同的套管失效機(jī)理理論。但是由于套管失效問題的復(fù)雜性，并且套管失效問題涉及到油田的幾乎所有的生產(chǎn)
，從油田地質(zhì)、鉆井設(shè)計(jì)到完井技術(shù)；從油水井生產(chǎn)規(guī)程到開發(fā)方案的調(diào)整、生產(chǎn)措施的實(shí)施以及工程措施的采納，使探討油田的套管失效機(jī)理問題變得非常復(fù)雜。特別是近幾年，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油工業(yè)進(jìn)入了一個嶄新的發(fā)展階段，稠油的開采、深井、超深井的出現(xiàn)以及定向井、水平井、多底井及分支井技術(shù)的大量使用，使得在鉆井過程中對套管的損傷的可能增大，更增大了套管失效的幾率，增大了確定套管失效機(jī)理的難度。因此，如何能夠從錯綜復(fù)雜的油田地質(zhì)、工程、設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)開發(fā)、修井的大量資料及過程中，盡快的、正確的找出導(dǎo)致油田套管失效主要原因，正確的判斷油田套管失效機(jī)理，對解決和防止油田套管失效問題是十分重要的。套管失效的機(jī)理分析,是一項(xiàng)復(fù)雜的、艱苦的創(chuàng)造性的勞動。是一項(xiàng)涉及到油田地質(zhì)、鉆井工程，整體開發(fā)方案的制定與調(diào)整，生產(chǎn)措施的采用等方方面面的系統(tǒng)工程；是針對性的防治、延緩、解決油田套管失效問題的核心。這項(xiàng)工作，同樣對油田進(jìn)行新井建設(shè)的的地質(zhì)、工程設(shè)計(jì)，以及油田開發(fā)方案的調(diào)整，生產(chǎn)措施的制定，均具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。但是油田套管失效原因和機(jī)理的研究判斷，早期全部是由這個領(lǐng)域中的專家們完成的，近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和有限元方法的廣泛應(yīng)用，以及人類對巖石力學(xué)、滲流力學(xué)以及彈塑性力學(xué)的認(rèn)識的不斷深入，在一部分套管變形的原因分析中人們越來越多的使用了數(shù)值模擬的方法來分析套管失效問題，形成了對套管失效問題采用知識分析與數(shù)值分析并重的方式。任何一種方式的偏廢都不可能全部解決油田的套管失效問題。而采用知識分析為主或者即使能夠采用數(shù)值分析，但數(shù)值分析又不可能解決全部問題的領(lǐng)域恰好是專家系統(tǒng)施展能力的天地。到目前為止，油田套管失效的研究基本上停留在針對單一的套管失效形式的知識分析或數(shù)值分析上，還沒有人從事建立一個能夠覆蓋整個油田的對所有發(fā)生的套管失效問題，進(jìn)行統(tǒng)一分析處理的高效、快捷的專家系統(tǒng)研究。建立一個涵蓋整個油田套管失效的專家系統(tǒng)對我國乃至全世界的油田對套管失效的治理均具有重要的理論意義與現(xiàn)時(shí)意義。國內(nèi)外套管失效的原因與機(jī)理的研究已經(jīng)有了近百年的歷史。本文的目標(biāo)是在現(xiàn)有套管失效的研究的理論方法基礎(chǔ)上，應(yīng)用公理設(shè)計(jì)方法，從套管失效產(chǎn)生的問題入手，總結(jié)油田套管失效研究工作者及專家的研究結(jié)果，根據(jù)不同的套管失效形態(tài)，結(jié)合巖土力學(xué)、滲流力學(xué)、材料力學(xué)知識，根據(jù)不同問題的相互關(guān)系，建立分析引起套管失效問題成因的專家知識。以專家知識為基礎(chǔ)，開發(fā)油田套管失效專家系統(tǒng)，利用有限元方法計(jì)算和模擬，通過對引起套管失效的主要因素分析，全面診斷套管失效的原因并找出套管失效可能出現(xiàn)的途徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供，該分析方法能充分結(jié)合公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)，更好的完成設(shè)計(jì)，得到比較理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。本專利技術(shù)的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟(a)定義軟件系統(tǒng)的功能要求；(b)功能域和結(jié)構(gòu)域之間的“之字形”映射變換，分解功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)確定葉設(shè)計(jì)參數(shù)；(C)根據(jù)分解結(jié)果和最終設(shè)計(jì)矩陣定義軟件組成模塊；(d)確定對象、屬性和操作；(e)建立相互關(guān)聯(lián)來描述對象和操作之間的關(guān)系；(f)構(gòu)建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。述步驟(a)的具體步驟為設(shè)計(jì)者根據(jù)用戶域的信息確定軟件系統(tǒng)必須滿足的客戶需求和用戶特性，然后確定基本的功能要求和設(shè)計(jì)約束來滿足客戶需求。所述步驟(b)的具體步驟為確定基本功能要求之后，在考慮設(shè)計(jì)約束的前提下選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)基本功能要求，確定出軟件基本組成模塊；依次進(jìn)行“之字形”映射變換直到功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)分解到完全實(shí)現(xiàn)功能為止，得到一個功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)的等級結(jié)構(gòu)，其中葉設(shè)計(jì)參數(shù)是軟件的最終組成部分。所述步驟(C)的具體步驟為在軟件設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)矩陣包含了兩個重要的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一，設(shè)計(jì)矩陣每一個設(shè)計(jì)元素都表示面向?qū)ο蠓椒ㄖ械囊环N方法；第二，設(shè)計(jì)矩陣每一行表示軟件一個組成模塊，對于給定的設(shè)計(jì)參數(shù)如何實(shí)現(xiàn)特定功能要求；設(shè)計(jì)分解最終結(jié)果是既符合功能獨(dú)立又符合一致性要求的等級結(jié)構(gòu)，以及描述整個分解結(jié)果的葉功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)之間關(guān)系的最終設(shè)計(jì)矩陣，根據(jù)最終設(shè)計(jì)矩陣描述的相互關(guān)系，按照設(shè)計(jì)矩陣表不的順序確定每一個組成模塊。所述步驟(d)的具體步驟為所有設(shè)計(jì)參數(shù)選擇均以實(shí)現(xiàn)功能要求為目的，在每一個設(shè)計(jì)分支中，葉功能要求均看作最本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，其特征在于，包括以下步驟：(a)定義軟件系統(tǒng)的功能要求；(b)功能域和結(jié)構(gòu)域之間的“之字形”映射變換，分解功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)確定葉設(shè)計(jì)參數(shù)；(c)根據(jù)分解結(jié)果和最終設(shè)計(jì)矩陣定義軟件組成模塊；(d)確定對象、屬性和操作；(e)建立相互關(guān)聯(lián)來描述對象和操作之間的關(guān)系；(f)構(gòu)建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
【技術(shù)特征摘要】
1.ー種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)定義軟件系統(tǒng)的功能要求； (b)功能域和結(jié)構(gòu)域之間的“之字形”映射變換，分解功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)確定葉設(shè)計(jì)參數(shù)； (C)根據(jù)分解結(jié)果和最終設(shè)計(jì)矩陣定義軟件組成模塊； (d)確定對象、屬性和操作； (e)建立相互關(guān)聯(lián)來描述對象和操作之間的關(guān)系； (f)構(gòu)建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，其特征在干，所述步驟(a)的具體步驟為設(shè)計(jì)者根據(jù)用戶域的信息確定軟件系統(tǒng)必須滿足的客戶需求和用戶特性，然后確定基本的功能要求和設(shè)計(jì)約束來滿足客戶需求。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，其特征在干，所述步驟(b)的具體步驟為確定基本功能要求之后，在考慮設(shè)計(jì)約束的前提下選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)基本功能要求，確定出軟件基本組成模塊；依次進(jìn)行“之字形”映射變換直到功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)分解到完全實(shí)現(xiàn)功能為止，得到一個功能要求和設(shè)計(jì)參數(shù)的等級結(jié)構(gòu)，其中葉設(shè)計(jì)參數(shù)是軟件的最終組成部分。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種公理設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的分析方法，其特征在干，所述步驟(c)的具體步驟為在軟件設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)矩陣包含了兩個重要的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一，設(shè)計(jì)矩陣每ー個設(shè)計(jì)元素都表示面向?qū)ο蠓椒ㄖ械末`種方法；第二，設(shè)計(jì)矩...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶昕，
申請(專利權(quán))人：陶昕，
類型：發(fā)明
國別省市：
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