中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团工程材料研究院有限公司王鹏获国家专利权
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龙图腾网获悉中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团工程材料研究院有限公司申请的专利一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法及系统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：CN116335618B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03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：202111606055.3，技术领域涉及：E21B43/26；该发明授权一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法及系统是由王鹏;冯春;韩礼红;杨尚谕;朱丽娟;白真权;王新虎;冯耀荣设计研发完成，并于2021-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法及系统，根据能量守恒和物质平衡原理，考虑体积压裂过程中注入地层中的总能量转化为裂缝内流体的压力能、裂缝内流体的动能、岩石弹性变形能与表面能、裂缝内流体流动消耗摩擦能、裂缝内流体滤失消耗压力能、固井水泥环变形能与套管变形能等，进而采用极值功原理求解套管变形载荷与位移等关键参数，提高对套管变形程度的预测精度，为压裂设计的优化、套管损坏预防与治理提供基本的依据。
本发明授权一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于能量理论的体积压裂过程套管变形预测方法，其特征在于，包括， S1.获取压裂工况参数、地质参数、水泥环参数和套管参数； S2.根据S1中的地质参数、水泥环参数和套管参数预测套管变形的初始应变场，计算得到套管变形的非线性应力，从而建立套管变形的消耗能量泛函； S3.根据S1中压裂工况参数计算得到体积压裂过程中的输入能量和消耗能量，建立非线性平衡方程； S4.根据S2中初始应变场设置套管变形边界约束条件； S5.根据S3中非线性平衡方程和S4中套管变形边界约束条件，运用N-R迭代求解，实现对套管变形预测； 所述S2中套管变形的消耗能量泛函，具体计算方法为： 其中，为塑性变形功项，∫VεV2dV为罚函数项；V为套管变形体的体积；为套管变形等效应力和为套管变形等效应变；α为惩罚因子；εV为体积应变； 所述S3中输入能量包括裂缝内流体的压力能和裂缝内流体的动能； 所述S3中消耗能量包括岩石弹性变形能、岩石变形的表面能、裂缝内流体流动消耗摩擦能、裂缝内流体滤失消耗压力能和固井水泥环变形能。
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