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多相流全瞬态温度压力场耦合模型求解及分析
  • ISSN号:1001-0890
  • 期刊名称:《石油钻探技术》
  • 时间:0
  • 分类:TE21[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学北京石油工程学院,北京102249, [2]北京信息科技大学,北京100192, [3]中国石油辽河油田公司茨榆坨采油厂,辽宁辽中110206
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目“控压钻井测控理论及关键问题研究”(编号:51334003),国家自然科学基金面上项目“深层碳酸盐岩地层与井筒耦合作用机理与压力自动控制方法研究”(编号:51274221)、“控压钻井井筒多相流体瞬态变质量流动理论及工况解释方法研究”(编号:51274045)和“基于模型预测控制理论与状态机架构的控压钻井压力控制方法研究”(编号:51374223)联合资助.
中文摘要:

为准确掌握高温高压条件下环空多相流的流动特性,基于井筒多相流、传热学理论,充分考虑循环流体物性参数随温度压力的变化,建立了适用于深井、超深井的井筒多相流全瞬态温度压力场耦合模型,并提出了迭代求解算法,以塔里木油田某深井为例分析了井筒瞬态温度、压力耦合变化规律。结果表明:循环8h后井底钻井液的密度由1360 kg/m3升至1460 kg/m3,塑性黏度由8.6 m Pa ·s升至13.8 m Pa· s ;开始循环时井底压力迅速降低,循环0.2h时降至最低,然后逐渐升高,最后趋于稳定;井底钻井液的密度和塑性黏度随循环时间增长而增大;气侵量对井底压力的影响最大,钻井液地面密度、排量、井口回压次之,钻井液地面塑性黏度的影响最小。分析结果可为深井、超深井水力参数设计提供理论指导。

英文摘要:

To accurately identify the features of annular multiphase flow in high temperature high pres‐sure (HTHP) conditions ,a fully transient temperature and pressure coupling model for multiphase flow in deep or ultra‐deep wells was established according to the theory of wellbore multiphase flow and heat transfer .Considering the changes of physical parameters of circulating fluid with temperature and pressure , and the iterative algorithm was proposed .In this paper ,a deep well in Tarim Oilfield was analyzed for the wellbore transient temperature and pressure coupling .The results indicated that the drilling fluid density at bottomhole increased from 1 360 kg/m3 to 1 460 kg/m3 ,and the plastic viscosity increased from 8.6 mPa· s to 13.8 mPa· s after circulating for 8 hours .Both the drilling fluid density and the bottomhole plastic viscosi‐ty increased over the circulating time ,and further ,the bottomhole pressure dropped linearly at initial circu‐lation and then to the minimum at 0.2 h .Later ,it increased logarithmically and tended to be finally stable . In view of the impact on bottomhole pressure ,the factors are were prioritized in a descending order as fol‐lows :gas influx ,surface drilling fluid density ,displacement ,wellhead back pressure ,and surface drilling fluid plastic viscosity .An analysis of the results could provide certain theoretical guidance for the hydraulic parameter design of deep and ultra‐deep wells .

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期刊信息
  • 《石油钻探技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石化集团公司
  • 主办单位:中国石化集团石油工程技术研究院
  • 主编:马开华
  • 地址:北京朝阳区北辰东路8号北辰时代大厦中石化工程院716室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:syzt@vip.163.com
  • 电话:010-84988317
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0890
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1763/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 首届北京地区全优期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),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)
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