深水隔水管钻井井筒温压场耦合计算与分析*

郭晓乐龙芝辉汪志明刘继林

(1.重庆科技学院; 2.中国石油大学(北京))

深水隔水管钻井井筒温压场耦合计算与分析*

郭晓乐1龙芝辉1汪志明2刘继林1

(1.重庆科技学院; 2.中国石油大学(北京))

井筒温度和压力场的计算是深水钻井设计的重要内容。综合考虑温压场与钻井液性能的相互影响,建立了深水钻井井筒钻井液性能、温度和压力场耦合计算模型,并进行了求解分析。实例分析结果表明:受海水低温影响,上部井段环空温度会小于入口温度,需注意低温时天然气水合物形成带来的安全隐患;受压力和温度影响,静止时钻井液最大密度出现在海底泥线处,井底处钻井液实际密度小于井口钻井液密度,循环时井内钻井液实际密度和当量循环密度(ECD)均大于入口钻井液密度;温压场与钻井液密度耦合对ECD影响较大,钻井液粘度与温压场耦合对泵压影响较大,考虑钻井液密度和粘度影响时泵压计算误差将明显降低。

深水钻井;井筒;温度场;压力场;钻井液性能;计算模型;实例分析

随着现代工业的飞速发展,石油能源的需求急剧增加,深水区已成为全球油气资源勘探开发的热点区域[1]。深水钻井水力参数设计与常规钻井存在很大不同[2],深水的存在导致地层安全钻井液密度窗口较窄,环空压力控制不好容易引起井塌、井漏和井涌等复杂情况发生,这就需要对井筒压力和温度进行更为精确的计算和控制。

对于深水钻井,井筒内存在低温(隔水管段)和高温(地层段)2个温度场,温度场、钻井液性能和井筒压力场是相互影响的。……