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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利海洋天然气水合物安全长效固井性能设计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：CN114417663B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15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：202111683754.8，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权海洋天然气水合物安全长效固井性能设计方法是由王成文;路昊昕;薛毓铖;陈泽华设计研发完成，并于2021-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本海洋天然气水合物安全长效固井性能设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及油气井固井技术领域，具体公开了海洋天然气水合物安全长效固井性能设计方法，根据固井施工工艺，分别从三个方面系统地分析了影响天然气水合物固井质量的因素：①前置液作用时期水合物地层稳定性和增加界面胶结要求，②固井水泥浆水化热对地层的作用，③水泥石力学性能要求。针对上述提到的在固井过程中影响天然气水合物稳定赋存和固井质量的问题，提出了以防止天然气水合物分解、提高弱胶结地层界面胶结和固井质量的设计方法，本发明研究的因素全面，得出针对性较强的固井综合设计方法，以保证天然气水合物固井质量安全，为天然气水合物高效开采提供技术保障。

本发明授权海洋天然气水合物安全长效固井性能设计方法在权利要求书中公布了：1.海洋天然气水合物安全长效固井性能设计方法，其特征在于，由以下步骤实现： ①前置液的设计以提高顶替效率、提高界面胶结强度为基础，通过提高前置液与钻井液的相容性和冲洗效果，通过前置液改善弱胶结井壁的界面胶结特性从而提高界面胶结质量来实现，并对多种天然气水合物抑制剂进行效果测试，确定出在与地层接触过程中防止天然气水合物分解且在井筒中防止天然气水合物生成的抑制剂及合适剂量，并同时保证可以提高顶替效率、提高弱胶结地层固井胶结质量； ②对于固井水泥浆而言，其水化时所释放的热量对天然气水合物地层产生较大影响，低温条件下会影响水泥水化反应速率，也会大大降低水泥浆活性胶凝材料的火山灰反应，进而导致水泥浆强度发展缓慢、水泥石微观孔隙结构发展不充分，影响力学性能，因此从防止天然气水合物分解、保证低温早强、提高固井质量、保障固井安全、后期开采的井筒完整性五个方面来进行设计，应保证固井水泥浆50h水化热应控制在105～118J·g-1，在14℃的环境温度下，水泥浆最高温度控制在21℃以下； ③对水泥石力学性能的设计，首先基于软件平台Abaqus按照数值模拟的方法确定出天然气水合物固井二界面胶结情况，即首先要研究天然气水合物地层力学特性和本构关系，并采用广泛使用的CohesiveZoneModel模型模拟出界面胶结情况，获取二界面损伤判据在界面上的分布情况；其次，依据地层力学基本信息建立起模拟地层，并进行二界面胶结强度测试；最后，根据相关结果确定对现有水泥石进行评价，并提出提高天然气水合物地层固井质量的相关力学性能指标：水泥石48h力学性能应具备以下特性：弹性模量在5～8GPa、二界面胶结强度应大于1.2MPa、抗压强度应大于12MPa； ④根据室内固井模拟实验装置，测试固井工作液的性能是否满足要求；若满足要求，进行步骤⑤，否则，重复步骤①～③； ⑤根据目标层段的相关钻井参数对固井工作液注入量进行估算，根据相应的施工参数将满足要求的固井工作液注入地层，直至水泥浆到达设计的范围。

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