深层高压气井气侵时井筒压力模拟及控制技术研究

发布时间：2017-12-24 01:14

  本文关键词：深层高压气井气侵时井筒压力模拟及控制技术研究　出处：《西南石油大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：我国深层天然气田主要以高压高产的复杂缝洞型碳酸盐岩储层的深层海相气田为主,而该类型气田普遍存在窄安全压力窗口的特点,对井控技术提出了挑战。现有井控技术在发现溢流后立即关井,致使气体带压上升,导致井底有效液柱压力急剧升高至超过地层破裂压力引发井漏,进而引发严重井喷,极不适用于泥浆安全密度窗口窄的深层高压气井气侵后的井筒压力控制。本文基于环空气液两相流理论建立了一套适用于深层气井发生气侵后的井筒压力模拟及控制技术,可对气侵后进行不关井求压、压井液密度计算、压井过程中井口回压及井底有效压力计算,主要内容及成果如下：分析了气泡在钻井液中上升时所受影响因素,利用白金汉定理进行无量纲分析,推导了气泡在钻井液中上升速度计算模型；结合两相流流型判别式,进行环空两相流分布计算。分析了不同两相流流型的传热特性,完善了发生气侵后井筒温度计算模型,并利用数值方法进行求解,结果表明：随着气侵量的增大,环空中液体上升速度及两相流流型的变化将对井筒温度分布产生较大影响。结合井筒温度分布,分析钻井液不同组分受温度压力的影响,对钻井液密度随温度压力的变化进行了分析计算,修正高温高压下井底有效液柱压力的计算模型：钻井液当量密度随着井深的增加而逐渐降低,导致井底有效液柱压力低于设计值,增大钻井风险。结合环空气液两相流理论,对气侵发生后的井筒压力进行模拟计算,提出了发生气侵后不关井的压井方法。该方法利用井口回压控制入侵气体体积,结合泥浆池单位时间增量求取气侵速率,结合天然气气侵量计算公式求得地层压力,并计算压井液密度。利用该方法进行压井,侵入井筒的气体总量、压井过程中的井底压力及井口回压较常规压井方法低。利用VB语言编写深层高压气井气侵时井筒压力模拟及控制计算分析程序,该程序可进行井筒温度分布计算、环空两相流流型分布及压力计算、气侵时井筒压力模拟计算和压井模拟分析。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE21

【参考文献】

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6 王志远;孙宝江;高永海;曹世敬;宋林松;;深水司钻法压井模拟计算[J];石油学报;2008年05期

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9 杨海燕;刘绘新;龙建朴;李珍;张江锋;;司钻法压井过程中立压和套压的计算[J];科技资讯;2008年12期

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本文编号：1326263