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题名CML双梯度钻井井筒温压场与泥浆帽优化
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作者
张锐尧
宋亚港
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机构
中石化石油机械股份有限公司
长江大学石油工程学院
德州大陆架石油工程技术有限公司
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出处
《世界石油工业》
2023年第5期55-61,共7页
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基金
国家自然科学基金联合基金项目“海相深层高温高压钻完井工程基础理论及控制方法”(U19B6003-05)
国家自然基金项目“深水油气钻采井筒压力控制基础研究”(51734010)
中国石油化工集团有限公司项目“特深层钻完井关键工具与装备”的部分研究成果。
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文摘
可控泥浆液面(CML)双梯度钻井作为一种应用于深水环境的控压钻井新方法,掌握其井筒流动规律对于控压钻井工艺设计具有重要意义,目前在该方面缺乏系统性的研究。为了探究CML双梯度钻井瞬态井筒温度与压力的分布规律,同时对窄压力窗口条件下的泥浆帽高度进行优化设计,根据CML双梯度钻井的工艺特点与钻井液循环流动特征,建立了井筒温度场和压力场物理模型以及瞬态井筒温压耦合场数学模型,利用有限差分和循环迭代方法对模型进行离散和求解。结果表明,钻井液循环过程中井筒内存在6个不同的传热区域,泥浆帽段环空内钻井液不参与对流换热,返回管线内的钻井液温度分布与海水温度分布相似;水下泵出口压力等于泥浆帽静液柱压力与泵压之和,随着泥浆帽高度增大,水下泵的泵压呈递减趋势;在给定压力窗口条件下,获得了钻井循环和停泵时的最优泥浆帽高度。该研究可以为CML双梯度钻井技术的理论研究与控压钻井工艺设计提供一定的参考。
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关键词
双梯度钻井
可控泥浆液面双梯度钻井
温压耦合场
窄压力窗口
泥浆帽
控压钻井
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Keywords
dual gradient drilling
controlled mud level dual gradient drilling
coupled temperature-pressure field
narrow pres-sure window
mud cap
managed presure drilling
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分类号
TE-242
[石油与天然气工程]
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