基于井下分离的深水双梯度钻井参数优化 被引量：28

1

作者 王江帅 李军 +2 位作者 柳贡慧 黄涛 杨宏伟 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期776-781,共6页

为解决深水窄压力窗口安全钻井问题,设计了一种基于井下分离的新型深水双梯度钻井方式,通过室内实验验证了井下分离的有效性和实现井筒双梯度的可行性,对钻进过程中的动态井筒压力进行计算,并针对该钻井方式建立了钻井参数(包括分离器... 为解决深水窄压力窗口安全钻井问题,设计了一种基于井下分离的新型深水双梯度钻井方式,通过室内实验验证了井下分离的有效性和实现井筒双梯度的可行性,对钻进过程中的动态井筒压力进行计算,并针对该钻井方式建立了钻井参数(包括分离器位置、分离效率、注入体积分数、钻井液密度、井口回压、排量)优化模型。通过实例分析了不同控制参数条件下及不同窄安全压力窗口下的钻井参数优化问题,结果表明井筒压力剖面得到优化,可适应深水窄压力窗口,实现更大钻进深度;利用最优化模型,可以获得更小的钻井井底压差,从而提高钻速,同时保护储集层;优化过程中始终保证动态变化的井筒压力在安全压力窗口内,可有效避免因压力不平衡导致的井下复杂情况。 展开更多

关键词 窄压力窗口 深水双梯度钻井 钻井参数 优化模型 最大钻进井深

下载PDF 职称材料

循环钻进过程中井筒温度场新模型 被引量：24

2

作者 王江帅 李军 +3 位作者 柳贡慧 杨宏伟 王超 宋学锋 《断块油气田》 CAS 北大核心 2018年第2期240-243,共4页

准确预测井筒温度分布及其变化规律,对安全高效钻进具有重要意义。针对目前温度场模型求解过程复杂且计算量相对较大的问题,以传热学基本原理为基础,充分考虑钻井过程中岩屑进入环空后对流体热学性能的影响,将井壁至原始地温位置之间的... 准确预测井筒温度分布及其变化规律,对安全高效钻进具有重要意义。针对目前温度场模型求解过程复杂且计算量相对较大的问题,以传热学基本原理为基础,充分考虑钻井过程中岩屑进入环空后对流体热学性能的影响,将井壁至原始地温位置之间的地层等效为一传热体,建立了循环钻进过程中井筒温度场的计算新模型。为验证新模型的合理性,利用2口实测井的温度数据进行了对比验证,新模型模拟结果与实测温度数据吻合较好。循环钻进时,环空井底温度的模型计算值与实测值之间的最大误差不超过7.3%,精度满足工程需要。该模型可为井筒温度场的准确计算提供理论指导。 展开更多

关键词 井筒温度 安全高效钻进 温度场模型 传热学

下载PDF 职称材料

变压力梯度下钻井环空压力预测 被引量：20

3

作者 王江帅 李军 +4 位作者 柳贡慧 陈安明 骆奎栋 黄涛 汪伟 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期497-504,共8页

为准确掌握变压力梯度钻井环空温度和压力分布特性,基于井筒流体流动与传热理论,充分考虑分离器位置处流体"变质量"传热传质与循环流体物性参数随温度和压力的变化,建立了变压力梯度下钻井环空温度和压力预测模型,并应用双循... 为准确掌握变压力梯度钻井环空温度和压力分布特性,基于井筒流体流动与传热理论,充分考虑分离器位置处流体"变质量"传热传质与循环流体物性参数随温度和压力的变化,建立了变压力梯度下钻井环空温度和压力预测模型,并应用双循环迭代算法对模型进行求解,开展了环空温度和压力分布数值模拟研究。研究结果表明:相比于常规钻井,变压力梯度钻井环空温度和压力分布曲线上均存在一个明显拐点,且拐点位置与分离器位置一致;由于具有低导热系数空心球的注入,变压力梯度钻井环空流体温度要低于常规钻井;分离器位置、分离效率、空心球注入体积分数和空心球密度等参数均对变压力梯度钻井环空压力分布有较大影响。 展开更多

关键词 变压力梯度钻井 压力 预测模型 分离器 空心球

原文传递

多梯度钻井动态控制参数优化设计 被引量：11

4

作者 杨宏伟 李军 +3 位作者 柳贡慧 高旭 王江帅 骆奎栋 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期73-79,共7页

为了确定多梯度动态钻井过程中的关键控制参数,优化钻井效率,建立多梯度钻井动态参数优化模型。以每次调整控制参数后的最大钻进深度和同一井身结构条件下的最大钻进深度为优化目标,以旋流分离器位置和钻井液密度为优化参数,以钻井液循... 为了确定多梯度动态钻井过程中的关键控制参数,优化钻井效率,建立多梯度钻井动态参数优化模型。以每次调整控制参数后的最大钻进深度和同一井身结构条件下的最大钻进深度为优化目标,以旋流分离器位置和钻井液密度为优化参数,以钻井液循环当量密度与安全密度窗口之间的约束关系以及钻头预期寿命为约束条件,并利用粒子群优化算法对该优化模型进行求解。结果表明:每次调整控制参数后都存在同一组最优的旋流分离器位置和钻井液密度值使单趟钻进深度最大;随着调整次数的增加,旋流分离器距钻头的最优距离和钻井液的最优密度均逐渐增大,但单趟最大钻进深度逐渐减小;旋流分离器和钻头预期寿命的设计应协调,避免起下钻浪费。 展开更多

关键词 钻井 动态参数优化 粒子群优化算法 旋流分离器 窄安全密度窗口

下载PDF 职称材料

深水油气钻采井筒压力预测及其控制研究进展 被引量：10

5

作者 李军 杨宏伟 +3 位作者 张辉 王江帅 高热雨 张锐尧 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第6期973-983,共11页

深水地层是油气资源的重要接替区。压力控制贯穿油气钻采的整个过程,是安全高效作业的基础。本文以压力控制为主线,从复杂地层压力体系形成机制与预测方法、窄密度窗口地层钻井井筒压力安全控制模式、油气开采长效流动保障机制、环空圈... 深水地层是油气资源的重要接替区。压力控制贯穿油气钻采的整个过程,是安全高效作业的基础。本文以压力控制为主线,从复杂地层压力体系形成机制与预测方法、窄密度窗口地层钻井井筒压力安全控制模式、油气开采长效流动保障机制、环空圈闭压力演变机理与控制方法等四个方面,阐述了国内外深水油气钻采井筒压力控制基础研究的新进展。结合我国面临的深水地层压力体系复杂、井筒压力控制难度大、油气长效流动保障困难和环空圈闭压力控制难等瓶颈问题,提出了深水油气钻采全生命周期井筒压力控制的攻关方向,包括:明确多源多机制复杂地层压力体系形成机理,建立深水软岩地层安全密度窗口预测方法;提高井筒压力预测精度,研发适用于深水钻井的变梯度控压钻井新技术;完善压裂充填防砂新方法,形成集防砂、控水与水合物防治于一体的深水油气井长效流动保障机制;加强环空圈闭压力形成及演变机理研究,形成相应的控制方法等。 展开更多

关键词 深水油气 地层压力体系 井筒压力 井筒流动保障 环空圈闭压力

原文传递

海上高温高压井环空ECD精细预测模型 被引量：9

6

作者 张更 李军 +3 位作者 柳贡慧 王江帅 张锐尧 陈旺 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第6期698-704,共7页

为了准确预测高温高压井环空ECD,基于高温高压下钻井液流变性测试数据,利用多元非线性回归得到了钻井液密度和流变参数计算模型。通过将钻井液密度和流变参数计算模型与井筒传热模型耦合,建立高温高压井环空ECD精细预测模型。相比Drillb... 为了准确预测高温高压井环空ECD,基于高温高压下钻井液流变性测试数据,利用多元非线性回归得到了钻井液密度和流变参数计算模型。通过将钻井液密度和流变参数计算模型与井筒传热模型耦合,建立高温高压井环空ECD精细预测模型。相比Drillbench软件计算结果,该模型更接近于实测PWD数据,误差更小。实例井计算结果表明,循环钻进过程中,下部环空温度不断降低,钻井液密度和稠度系数受温度影响不断增加,导致环空ECD不断增加;钻井液排量与地温梯度是影响环空ECD分布的关键因素,排量越大,环空压耗越大,进而环空ECD也越大;地温梯度直接影响环空温度分布,地温梯度的增加将导致环空ECD的不断降低。 展开更多

关键词 高温高压井 环空温度 环空ECD 钻井液密度

下载PDF 职称材料

深水油气井环空圈闭压力研究 被引量：9

7

作者 吴雪婷 王江帅 冯炜 《石油机械》 北大核心 2018年第12期47-50,共4页

深水油气井受限于水下井口,其密闭环空没有释放压力的通路,从而形成附加圈闭压力,威胁井筒安全,因此,对油气井测试和生产过程中套管环空圈闭压力的研究至关重要。基于深水井井身结构和井筒传热过程,通过计算深水钻完井套管环空温度分布... 深水油气井受限于水下井口,其密闭环空没有释放压力的通路,从而形成附加圈闭压力,威胁井筒安全,因此,对油气井测试和生产过程中套管环空圈闭压力的研究至关重要。基于深水井井身结构和井筒传热过程,通过计算深水钻完井套管环空温度分布,建立了套管环空压力的预测模型,提出了利用牛顿下山法求解环空压力的方法,并利用现场实例对模型进行了验证。分析结果表明:7口井套管环空温度和压力的预测值与监测值非常接近,其最大相对误差均在10%以内,精度满足工程要求,表明所建模型计算结果符合现场实际情况。所得结论可为深水油气井环空圈闭压力的计算提供理论指导。 展开更多

关键词 深水油气井 环空圈闭压力 套管环空 温度分布 压力预测 牛顿下山法

下载PDF 职称材料

变梯度控压钻井井控过程中井口回压变化规律 被引量：9

8

作者 王江帅 李军 +6 位作者 何岩峰 柳贡慧 邓嵩 杨宏伟 宋学锋 杨青 夏顺雷 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1499-1505,共7页

为了准确掌握变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化规律,采用考虑密度突变的井筒气液两相变质量流动模型,分析了基于井底恒压的变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化,探讨了不同因素变化对井口回压的影响,并开展了最大井口回压影... 为了准确掌握变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化规律,采用考虑密度突变的井筒气液两相变质量流动模型,分析了基于井底恒压的变梯度控压钻井井控过程中井口回压的变化,探讨了不同因素变化对井口回压的影响,并开展了最大井口回压影响因素敏感性分析。研究发现:变梯度控压钻井在控制井底压力恒定时井口回压的调节受气体膨胀、分离器位置处液相密度突变、套管鞋及海底泥线处环空变径等多个因素综合影响,其变化规律更加复杂;其他条件不变时,分离器与钻头间距越小、轻/重质钻井液密度差越大、地层压力越大、循环排量越小,循环排气过程中的井口回压越大;对于最大井口回压而言,地层压力、轻/重质钻井液密度差、分离器与钻头间距、循环排量的比变异系数值依次减小,敏感性程度也随之降低。研究结果可为变梯度控压钻井井控过程中的井口回压准确预测和井筒压力精细控制提供理论支撑。 展开更多

关键词 变梯度控压钻井 井控 两相流模型 井口回压 环空变径

原文传递

椭圆形井眼环空压力梯度预测与影响因素分析 被引量：8

9

作者 王江帅 李军 +3 位作者 柳贡慧 赵贺谦 吴雪婷 邹韵 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第5期14-18,共5页

井筒压力梯度的准确预测是井底压力精确控制的必要条件,其有利于减小井下复杂情况的发生。常规的压力梯度模型建立在井眼是圆形的基础上。然而,由于非均匀地应力的影响,实际井眼常常为椭圆形状,椭圆形井眼环空流动规律与圆形环空流动规... 井筒压力梯度的准确预测是井底压力精确控制的必要条件,其有利于减小井下复杂情况的发生。常规的压力梯度模型建立在井眼是圆形的基础上。然而,由于非均匀地应力的影响,实际井眼常常为椭圆形状,椭圆形井眼环空流动规律与圆形环空流动规律有着显著不同。基于流体力学的基本方程,笔者引入了有效水力直径,建立了椭圆形井眼环空流动的压降模型。研究表明,随着椭圆井眼尺寸比的增大,环空平均流速减小,压力梯度也随之减小;并且椭圆井眼尺寸比越大,环空环形方向高、低流速区域分级现象越加明显。另外,与CFD软件模拟结果相比,该模型的误差在±10%以内。影响因素分析表明,其他条件不变时,椭圆形井眼环空井筒压力梯度随流量、流体动切力和稠度系数的增大基本呈线性形式增大,而随流性指数的增大基本呈指数形式增大,模型能够用来计算椭圆形井眼的井筒压力。 展开更多

关键词 压力梯度 椭圆形井眼 有效水力直径 压降模型 CFD软件

下载PDF 职称材料

控压钻井环空多相流控压响应时间研究 被引量：8

10

作者 王江帅 李军 +3 位作者 任美鹏 柳贡慧 杨宏伟 骆奎栋 《石油机械》 北大核心 2019年第5期61-65,共5页

准确了解回压改变过程中的响应时间对控压钻井的实施意义重大。以回压改变过程中的响应时间为研究对象,在刚性理论的基础上充分考虑井筒多相流动下气体流动参数沿井筒变化的实际情况,建立了回压响应时间的数学模型,分析了环空间隙、排... 准确了解回压改变过程中的响应时间对控压钻井的实施意义重大。以回压改变过程中的响应时间为研究对象,在刚性理论的基础上充分考虑井筒多相流动下气体流动参数沿井筒变化的实际情况,建立了回压响应时间的数学模型,分析了环空间隙、排量及套压对响应时间的影响。分析结果表明:考虑井筒气体流动参数变化后,回压响应时间明显延长;在大气侵量情况下,可适当增加井口回压,一者补偿了由于气侵造成的井底压力下降,二者井口回压的增加可以降低环空气体体积分数,缩短回压响应时间。所得结论有助于安全、高效地实现控压钻井技术。 展开更多

关键词 控压钻井 井口回压 响应时间 气侵量 环空间隙 数学模型

下载PDF 职称材料

深水双梯度钻井井口回压实时优化与最大钻进深度预测 被引量：7

11

作者 王江帅 李军 +2 位作者 王烊 柳贡慧 李汉兴 《石油科学通报》 2020年第1期58-66,共9页

为实现更大的钻进深度,本文建立了井口回压实时调节优化模型,模型通过优化实时钻进过程中的井口回压,达到实时优化井筒压力剖面的效果,从而实现更大的钻进深度。通过实例对比了回压恒定和回压实时调节两种条件下的优化结果,并分析了不... 为实现更大的钻进深度,本文建立了井口回压实时调节优化模型,模型通过优化实时钻进过程中的井口回压,达到实时优化井筒压力剖面的效果,从而实现更大的钻进深度。通过实例对比了回压恒定和回压实时调节两种条件下的优化结果,并分析了不同钻井参数对回压优化结果和最大钻进深度的影响,研究结果表明:与回压恒定条件下的最优化结果相比,井口回压实时调节优化模型优化了钻进过程中的井口回压,使井筒压力剖面可以更好地适应地层窄安全压力窗口,实现了更大的钻进深度;利用井口回压实时调节优化模型后,可进一步减小随钻井底压差,从而有利于储层保护和钻井提速;相比于空心球注入体积分数和排量,最大钻进深度受分离器与钻头间距和纯钻井液密度的影响更为明显。 展开更多

关键词 深水双梯度钻井 实时钻进 井口回压 优化模型 最大钻进深度

下载PDF 职称材料

深水多梯度钻井井筒温度场 被引量：7

12

作者 杨宏伟 李军 +3 位作者 柳贡慧 高旭 王江帅 骆奎栋 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期62-69,共8页

准确预测多梯度钻井中的井筒温度分布有利于精确地控制井筒压力。考虑空心球由钻柱内进入环空过程中引起的传热和传质,基于质量、动量和能量守恒原理建立多梯度钻井综合瞬态传热模型。使用有限体积法对该模型进行求解,并利用现场实测温... 准确预测多梯度钻井中的井筒温度分布有利于精确地控制井筒压力。考虑空心球由钻柱内进入环空过程中引起的传热和传质,基于质量、动量和能量守恒原理建立多梯度钻井综合瞬态传热模型。使用有限体积法对该模型进行求解,并利用现场实测温度对该模型进行验证。通过模型分析多梯度钻井中的井筒温度分布,并研究不同敏感性参数对井筒温度的影响。结果表明空心球转移引起的传热和传质使分离器处的环空温度沿流动方向突然降低,形成一个突变点;空心球使井筒流体的传热速率降低,导致环空温度随着注入流体中空心球质量分数的增加而降低;旋流分离器的位置和数量对环空温度都有较大影响,但环空温度对旋流分离器的位置更敏感。 展开更多

关键词 多梯度钻井 传热与传质 井筒温度 有限体积法 空心球 旋流分离器

下载PDF 职称材料

气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量变化规律研究 被引量：7

13

作者 王江帅 李军 +1 位作者 柳贡慧 罗晓坤 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期43-49,共7页

为了准确掌握气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量的变化规律,基于井筒气液两相流动理论,建立了考虑密度突变的气液两相流模型,分析了气侵条件下环空出口流量的变化,并探讨了不同因素变化对环空出口流量变化率的影响。研究发现:气体... 为了准确掌握气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量的变化规律,基于井筒气液两相流动理论,建立了考虑密度突变的气液两相流模型,分析了气侵条件下环空出口流量的变化,并探讨了不同因素变化对环空出口流量变化率的影响。研究发现:气体前沿到达分离器位置时,环空出口流量变化率明显突增;分离器位于泥线以下时,环空出口流量发生突增的时间要早于隔水管底端见气时间,有利于更早地识别气侵;低密度/高密度钻井液密度差、气侵量、排量、分离器位置、井深和井口回压等因素对环空出口流量变化率的影响程度依次降低。研究结果表明,考虑密度突变的气液两相流模型,可以准确预测气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量的变化情况,并为新型双梯度钻井早期溢流监测提供理论依据。 展开更多

关键词 双梯度钻井 环空出口流量 气侵 气液两相 流动模型

下载PDF 职称材料

控压钻井条件下漏层位置判别新方法 被引量：6

14

作者 王江帅 李军 +3 位作者 任美鹏 柳贡慧 张更 张锐尧 《石油机械》 北大核心 2020年第9期15-19,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 控压钻井 井漏 井底压力 出口流量 时间差 漏层位置

下载PDF 职称材料

考虑温度和回压影响的控压钻井参数设计方法 被引量：5

15

作者 王江帅 李军 +4 位作者 柳贡慧 杨宏伟 郝希宁 何玉发 周云健 《石油机械》 北大核心 2021年第12期10-16,共7页

控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法。为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设... 控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法。为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设计原则,并对乐东区块一口井进行了控压钻井参数优化设计。研究结果表明:考虑井筒温度的影响后,钻井液密度的设计值更低;考虑回压控制范围的影响后,可获取最优的钻井液密度,有效增大了控压钻井设计井深,简化了套管层次;排量增加会导致井底压力增大,从而使得控压钻井参数设计时钻井液密度的可选范围变窄。研究结果可为窄安全密度窗口地层应用控压钻井技术提供理论指导。 展开更多

关键词 窄安全密度窗口 控压钻井 钻井液密度 井筒温度 回压控制

下载PDF 职称材料

基于空心球滑移条件下的双梯度钻井井筒温压场的研究 被引量：5

16

作者 张锐尧 李军 +3 位作者 柳贡慧 杨宏伟 王江帅 高热雨 《石油科学通报》 2021年第3期429-440,共12页

为了研究空心球的滑移对深水双梯度钻井井筒温度和压力的影响,本文首先基于碰撞理论,在考虑空心球颗粒之间相互碰撞的条件下,建立了球与球之间的曳力模型。其次,根据单个空心球在钻井液中的受力分析,建立了不同流态下的滑移速率模型,并... 为了研究空心球的滑移对深水双梯度钻井井筒温度和压力的影响,本文首先基于碰撞理论,在考虑空心球颗粒之间相互碰撞的条件下,建立了球与球之间的曳力模型。其次,根据单个空心球在钻井液中的受力分析,建立了不同流态下的滑移速率模型,并将模型计算结果与室内实验测试结果进行对比,从而验证了模型的合理性。然后又基于滑移速率模型,推导了滑移速率、滑移距离和混合流体的热物性参数之间的关系模型,同时考虑井筒温度、压力以及流体热物性参数之间的相互影响,从而建立了双梯度钻井井筒压力预测模型。基于南海某区块的钻井数据,并考虑分离器位置、空心球体积分数、滑移距离、空心球直径与密度以及钻井液黏度的影响,对井筒压力预测模型进行了计算和敏感性分析。结果表明滑移速率与空心球的直径及钻井液的密度呈正相关,而与空心球的密度和钻井液的黏度呈负相关;在分离器位置处,环空内混合流体的密度分布曲线存在突变点,而压力分布曲线在相同位置处存在拐点;随着滑移距离的增加,上部环空内轻质流体的液柱长度逐渐减小且密度曲线和环空压力分布曲线的突变程度与弯折程度逐渐增加;当滑移距离增加时,环空压力逐渐增加,而轻质段混合流体的密度以及整个环空的温度却逐渐减小;当分离器位置和空心球体积分数的增加,环空压力和轻质段混合流体的密度减小。该研究可以为变梯度钻井井筒压力的更精确的预测提供理论参考,同时也为深水窄压力窗口条件下的安全钻井提供了一定的理论指导和技术支撑。 展开更多

关键词 双梯度钻井 空心球滑移 曳力模型 室内实验 压力预测

下载PDF 职称材料

考虑钻井液流动阻力与钻柱旋转的井筒瞬态传热新模型 被引量：5

17

作者 张更 李军 +3 位作者 柳贡慧 杨宏伟 王江帅 安锦涛 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期133-138,共6页

为了分析钻井液流动阻力与钻柱旋转对井筒温度的影响,文中基于能量守恒定律,考虑流动阻力产生的摩擦热能与钻柱旋转产生的旋转动能,建立了井筒瞬态传热新模型。该模型的计算值比Yang数值模型和Al-Saedi解析模型的计算值高,更接近井底实... 为了分析钻井液流动阻力与钻柱旋转对井筒温度的影响,文中基于能量守恒定律,考虑流动阻力产生的摩擦热能与钻柱旋转产生的旋转动能,建立了井筒瞬态传热新模型。该模型的计算值比Yang数值模型和Al-Saedi解析模型的计算值高,更接近井底实际温度。实例井计算结果表明:相比于流动阻力,钻柱旋转对井口温度和井底温度的影响较大;流动阻力与钻柱旋转对上部井段温度的影响不大,但随着井深的增加,影响逐渐加剧;随着钻柱转速与钻井液排量的增加,环空温度不断增大。 展开更多

关键词 瞬态传热模型 井筒温度 流动阻力 钻柱旋转

下载PDF 职称材料

深水钻井隔水管增压管线对井筒温度的影响 被引量：5

18

作者 骆奎栋 李军 +3 位作者 任美鹏 杨宏伟 王江帅 张鑫 《石油机械》 北大核心 2019年第2期49-54,共6页

深水钻井中,井筒和地层温度分布对流体性质和压力控制具有重要的影响,为了研究其影响情况,考虑了深水钻井过程中增压管线流体进入井筒引起的变质量流动,基于质量和能量守恒原理,建立了井筒和地层不同区域的瞬态传热数学模型,并分析了增... 深水钻井中,井筒和地层温度分布对流体性质和压力控制具有重要的影响,为了研究其影响情况,考虑了深水钻井过程中增压管线流体进入井筒引起的变质量流动,基于质量和能量守恒原理,建立了井筒和地层不同区域的瞬态传热数学模型,并分析了增压管线排量和入口温度对井筒温度场的影响规律。研究结果表明:增压管线排量和入口温度仅对海水段的环空温度影响较大,且随着排量和入口温度的升高,海水段环空温度随之增加;随着距井口距离的减小,增压管线排量对环空温度的影响逐渐增大,而入口温度对环空温度的影响逐渐减小;由于钻柱和环空内流体流动方向相反,增压管线排量和入口温度对整个钻柱内流体温度的影响较大,且随着排量和入口温度的升高,钻柱内流体温度随之升高。研究结果可为深水钻井过程中井筒温度场的预测提供理论参考。 展开更多

关键词 深水钻井 瞬态传热模型 有限差分法 增压管线 变质量流动

下载PDF 职称材料

基于井筒-地层置换效应的页岩油钻井环空流体温度分布

19

作者 王江帅 任茜钰 +6 位作者 邓嵩 汪海阁 崔猛 徐守坤 徐明华 李军 殷文 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期84-90,共7页

为了准确掌握井筒钻井液与地层页岩油置换条件下的环空流体温度分布规律,基于流体流动与传热理论,充分考虑置换后环空混合流体流动方式和热物性参数的变化,建立页岩油钻井环空流体温度分布预测模型,探究置换条件下环空流体温度分布规律... 为了准确掌握井筒钻井液与地层页岩油置换条件下的环空流体温度分布规律,基于流体流动与传热理论,充分考虑置换后环空混合流体流动方式和热物性参数的变化,建立页岩油钻井环空流体温度分布预测模型,探究置换条件下环空流体温度分布规律,并分析置换位置、置换流体类型、置换速率对环空流体温度的影响规律。结果表明:置换条件下的环空流体温度高于正常循环条件下的温度;置换发生在井底时,环空流体温度分布曲线无明显拐点,而置换发生在非井底时,曲线存在明显拐点,且拐点位置与置换点位置一致;与低比热容的地层页岩油相比,高比热容的地层水与井筒钻井液发生置换时环空流体温度更高;当地层页岩油侵入速率大于井筒钻井液漏失速率时,置换速率越大,置换后的环空流体温度越高,反之越低。 展开更多

关键词 页岩油钻井 环空流体温度 置换位置 置换流体类型 置换速率

下载PDF 职称材料

基于井下分离的深水双梯度钻井早期气侵监测新方法 被引量：4

20

作者 王江帅 李军 +2 位作者 柳贡慧 罗鸣 任美鹏 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期73-78,共6页

为实现基于井下分离的深水双梯度钻井早期气侵监测,基于井筒气液两相流理论,建立考虑密度突变的气液两相流模型。通过实例对比气侵发生后深水双梯度钻井和常规单梯度钻井环空出口液相表观速度和出口流量变化规律的差异性,分析不同井深... 为实现基于井下分离的深水双梯度钻井早期气侵监测,基于井筒气液两相流理论,建立考虑密度突变的气液两相流模型。通过实例对比气侵发生后深水双梯度钻井和常规单梯度钻井环空出口液相表观速度和出口流量变化规律的差异性,分析不同井深、气侵量、分离器位置、重/轻质钻井液密度差、排量及井口回压条件下的环空出口流量变化。结果表明气侵发生后,当气体前沿到达分离器位置时,深水双梯度钻井环空出口液相表观速度和流量变化率均发生二次突增;井深越深、气侵量越小、分离器与钻头间距越小、重/轻质钻井液密度差越小、排量越大,均会导致突增后的环空出口流量变化率减小;通过监测环空出口流量的早期气侵监测新方法在气体前沿到达分离器位置时即可进行气侵识别,有利于更早地发现气侵并及时采取控制措施,保证深水钻井安全。 展开更多

关键词 深水双梯度钻井 气液两相流 密度突变 分离器位置 早期气侵监测

下载PDF 职称材料