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高含硫化氢天然气气侵时的溢流特性
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:中国石油大学学报(自然科学版)
  • 时间:2012.1.12
  • 页码:73-79
  • 分类:TE29[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学石油工程学院,山东青岛266555
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51034007;51104172); 山东省自然科学基金项目(ZR2010EL010); 山东省博士后创新项目(200903107)
  • 相关项目:页岩气储层超临界二氧化碳压裂裂缝中支撑剂输送机理研究
中文摘要:

以四川某高含H2S气体的气井井身结构及钻井工况为基础,针对高含H2S气井溢流时的特点,考虑H2S在水中的溶解度,建立溢流期间环空各相流体的质量和动量守恒方程,并用有限差分法对方程进行求解。结果表明:H2S在井底的溶解度远大于CH4的,在距井口约360 m开始大量析出;H2S的含量越高,气体在上升过程中密度变化越大,气体开始剧烈膨胀的位置越接近井口;井底侵入气体量相同的情况下,H2S的含量越高,气体的膨胀倍数越大,泥浆池增量也越大,同时,刚开始气侵时H2S含量越高气相的体积分数越小,而到达井口后H2S的含量越高气相的体积分数越大,导致溢流检测的难度和井控的危险程度增加;高含H2S气井溢流时井底压力的下降值、泥浆池增量、关井套压小于纯烃类的,不能反映真实的气侵程度,而且随着时间的增加情况会更严重;高含H2S气侵时压井过程中套压值与纯烃类的相差不大,因此可以在井口施加一定的压力,抑制H2S气体的膨胀,减缓井喷事故的发生。

英文摘要:

Based on hole structure and drilling behavior of a gas well which has a high content of H2S gas in Sichuan,the conservation of mass equations and momentum equations were established considering overflow characteristics of high content of H2S gas kick and H2S solubility in water.And the equations were computed by using finite difference approach.The results show that the solubility of H2S is greater than that of CH4 at bottom hole,and H2S begins to separate at about 360 m away from wellhead.With the content of H2S increasing,the density change range increases during the gas going up,and the position of the gas dramatic expansion is close to the wellhead.When the gas kick volume is same at the bottom,the higher content of H2S,the greater gas expansion factor and pit gain,at the same time,the smaller gas volume fraction at the beginning,but greater when they reach wellhead,which increases the difficulty of gas kick detection and the danger of well control.The descent of bottom hole pressure,pit gain and shut-in casing pressure is smaller than that of pure hydrocarbon when high content of H2S gas kick happens,which can t truly reflect gas kick and the situation is getting worse with time.The casing pressure of high content of H2S gas kick during killing well has little difference to pure hydrocarbon,so applying certain pressure to wellhead can inhibit the expansion of H2S and slow down the blowout accidents.

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期刊论文 99 会议论文 9 获奖 4 专利 6
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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9288