控压钻井条件下漏层位置判别新方法

发布时间：2021-06-24 00:54

　　针对井漏发生时漏层位置判别难度大的问题,在分析漏失循环条件下井筒流体流动规律的基础上,通过考虑变质量流动对井筒压力波动的影响,建立了控压钻井漏失循环条件下井筒压力预测模型,分析并解释了漏失发生后井底压力和出口流量的变化规律。数值模拟结果表明:井底发生漏失后,井底压力呈现出"一降一升"的变化规律,且升、降幅度随时间变化而逐渐减小,多次变化后最终趋于稳定;出口流量变化滞后于井底压力,漏失发生初期出口流量不变,一定时间后呈现出"一降一升"的变化规律;出口流量和井底压力初次下降的时间差与漏层深度之间呈线性相关,基于此定量关系,提出了一种基于出口流量与井底压力下降时间差的漏层位置判别新方法。研究结果可为控压钻井过程中现场漏层位置判别提供理论依据。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

井筒流体循环流动示意图

漏失位置在井底(井深5 950 m)的情况下，模拟了漏失发生后井底压力和出口流量的变化情况，结果分别如图2和图3所示。井底压力和出口流量变化规律解释如图4所示。由图2可看出，漏失发生初期，井底压力突降后持续下降，一定时间后，井底压力开始上升，呈现出“一降一升”的变化规律，且升降幅度随时间变化而逐渐减小，多次变化后最终趋于稳定。出现该现象的主要原因如下:结合图4a可看出，漏失发生时井筒内产生降压波，导致井底压力突降，且由于井底为恒流量边界，当压力波传至井底时会产生等大的正反射，所以井底压力呈现持续下降的趋势;此外，由于环空出口为恒压边界，当降压波传至环空出口时会产生等大负反射，当该负反射传到井底时，井底压力开始上升。由图2还可看出，井底压力从下降到开始上升整个过程为10 s左右，这与压力波从井底传播至井口反射后再传播至井底所需时间9.92 s非常接近，说明压力波解释方法可靠性较强。图3 漏失发生后出口流量变化曲线

图2 漏失发生后井底压力变化曲线由图3可看出，出口流量变化滞后于井底压力，漏失发生初期出口流量不变，一定时间后呈现出“一降一升”的变化规律。出现该现象的主要原因如下:结合图4b可看出，漏失发生时井筒内产生的降压波经历了从井底漏层位置处传播至井口的过程，到达井口时出口流量才开始下降;此外，由于环空出口是恒压边界，降压波传播至环空出口时会产生等大负反射，当该负反射传播到井底时，由于井底是恒流量边界，井底位置产生正反射并向上传播至井口，到达井口时出口流量开始上升。由图3还可看出，漏失发生后，出口流量并不会立即下降，而是在大约5 s后才开始下降，这与压力波从井底传播至井口所需时间4.96 s非常接近。

【参考文献】：
期刊论文
[1]川东北地区恶性井漏处理技术探索[J]. 郑有成,李向碧,邓传光,马光长.  天然气工业. 2003(06)
[2]基于钻井过程中无电缆式测漏仪器的研究[J]. 程世旭,李新玉,胡官阳.  江汉石油学院学报. 2000(02)

博士论文
[1]钻井工程中井漏预防与堵漏技术研究与应用[D]. 吕开河.中国石油大学 2007



本文编号：3246016