高温高压气井井筒温度场计算与分析

论文摘要

为确保高温高压气井的安全钻井,有必要对高温高压气井的井筒温度场进行研究。考虑井筒流体与地层传热,根据热力学定律和能量守恒定律,建立了钻井液循环期间钻柱内及环空流体瞬态温度模型,分析了钻井液排量和循环时间对环空温度的影响。研究结果表明:循环温度与静温剖面的偏离程度随循环排量和循环时间的增加而增大;小排量时环空钻井液温度比排量较大时更接近于静温剖面;随着排量的增加,井底循环温度逐渐降低;在相同排量下,随着循环时间的延长,环空瞬态温度场偏离静止温度场越多,环空温度逐渐趋于稳定。基于该瞬态温度模型,结合顺北鹰1井参数,计算得到的钻井液出口温度与现场实测值很接近,相对误差均在7%以内,验证了模型的可靠性。

论文目录

• 0 引言
• 1 井筒传热模型
•   1.1 物理模型
•   1.2 模型基本假设
•   1.3 井筒温度场控制方程
•     1.3.1 钻柱内传热模型
•     1.3.2 环空内传热模型
•     1.3.3 近井壁传热模型
•   1.4 定解条件
•     1.4.1 初始条件
•     1.4.2 边界条件
• 2 模拟计算
•   2.1 计算参数
•   2.2 计算结果分析
• 3 现场应用
•   3.1 基本情况
•   3.2 循环温度计算
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王轲,刘彪,张俊,苏昱

关键词: 高温高压,气井,井筒,瞬态温度,钻井液排量,循环时间,传热

来源: 石油机械 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石化西北油田分公司工程技术研究院,西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金面上项目“基于甲烷溶解扩散行为的深水井控井筒压力控制理论研究”(51674215),中国石油化工股份有限公司西北油田分公司项目“塔中北坡高压气层钻井液与固井配套技术研究-高压气井安全钻井压力控制技术研究”(34400007-17-ZC0607-0013)

分类号: TE24

DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.01.002

页码: 8-13

总页数: 6

文件大小: 340K

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