深层高压气井连续管压井井筒流动规律研究

发布时间：2021-09-07 15:12

　　连续管技术具有作业效率高、成本低和安全可靠等优点,在深层高压气井冲砂洗井作业中具有广阔的应用前景。但是,由于深层高压气井地层压力高,连续管作业过程中极易发生井涌、井喷等事故。因此,连续管压井是保障作业顺利安全进行的重要措施之一。本文针对深层高压气井井身结构复杂、过油管作业过程中温度、压力难以预测及环空中固相颗粒携带困难等问题,开展了连续管压井过程中温度和压力场分布规律及携砂返排规律的研究,旨在为连续管作业过程中的井控方案提供理论指导。首先,本文基于深层高压气井常用的井身结构及完井方式,建立了连续管作业过程中井筒-地层瞬态传热模型以及井筒多相流动压力场数学模型,并采用有限差分法对模型进行离散与求解。然后,基于该模型分析了循环时间、压井液排量、入口温度、压井液密度、压井液比热对井筒温度分布的影响规律;同时分析了连续管作业后溢流、关井以及压井过程中井筒压力的分布规律。其次,开展了不同形状、密度的球型、非球型固相颗粒在幂律流体中的沉降实验。通过对实验数据的处理和分析,考虑颗粒球形度和沉降方向的影响,提出了一种预测球形和非球形颗粒阻力系数的函数关系式,并在此基础上建立了用于预测颗粒在幂律流体中的... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常用井身结构下压井液循环示意图

中国石油大学（北京）硕士学位论文型在时间和空间上离散，对控制方程采用全隐式方式处理知量转化为节点温度的差分形式。然后对离散化的方程组解，可获得井筒温度分布的近似解。，以连续管、连续管壁、连续管与生产油管的环空、生产管的环空、套管壁、水泥环、地层作为离散单元；轴向上格，每个单元网格为 50m（可根据井深设定），总网格单。网格划分如图 2.2 所示。

Table 2.3 Other parameters for temperature field model地表温度/℃地温梯度/（℃/100m）入口温度/℃ 20 3.0 24 为压井液在连续管和环空循环 5 小时后温度随井深分布图时液体在环空内的温度要高于连续管内的温度，随井深的液体温度偏离原始地层温度的程度增加，并且在井底处，相对于井筒内原始稳定的温度状态，液体循环时，外来的的稳定状态，使得井筒内的温度降低，并且离井筒越远的在井底处，由于从连续管喷射出的液体温度低，并且喷嘴度，导致井底处温差最大。环时，由于入口温度较高，在井筒上部分，井筒向地层传层向井筒传热，最终的目的都是使井筒内的温度趋于平衡

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳酸盐岩储集层钻井井涌特征及井涌风险评价[J]. 郭艳利,孙宝江,高永海,李昊,武长富.  石油勘探与开发. 2017(03)
[2]基于移动边界的钻井井筒动态温度场研究[J]. 李梦博,柳贡慧,李军,毕研涛.  钻采工艺. 2015(06)
[3]塔里木油田连续油管压井探索与实践[J]. 周建平,郭建春,张福祥,季晓红,秦世勇,张浩.  石油钻采工艺. 2015(06)
[4]钻井井喷关井期间井筒压力变化特征[J]. 任美鹏,李相方,刘书杰,王元娇.  中国石油大学学报(自然科学版). 2015(03)
[5]欠平衡气侵与重力置换气侵特征及判定方法[J]. 张兴全,周英操,刘伟,郭庆丰.  中国石油大学学报(自然科学版). 2015(01)
[6]连续油管在塔中碳酸盐岩喷漏同存井压井作业实践[J]. 何银坤,单锋,张国胜,钱程,范万升.  江汉石油职工大学学报. 2015(01)
[7]全球深层油气藏及其分布规律[J]. 白国平,曹斌风.  石油与天然气地质. 2014(01)
[8]基于漂移模型的气体溢流动态模拟[J]. 王旭东,陈平,胡德云,陈奕阳.  西南石油大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究[J]. 李根生,窦亮彬,田守嶒,宋先知.  石油钻探技术. 2013(04)
[10]钻井全过程井筒-地层瞬态传热模型[J]. 杨谋,孟英峰,李皋,邓建民,赵向阳.  石油学报. 2013(02)

硕士论文
[1]高压气井套管柱设计[D]. 王帅.中国石油大学 2009



本文编号：3389768