深水钻井作业井下循环温度场预测

赵 琥 刘文成 赵丹汇 郭朝红 姜玉雁 李志刚

(1.中海油田服务股份有限公司 河北三河 065201； 2.中国科学院工程热物理研究所 北京 100000 )

深水钻井作业井下循环温度场预测

赵 琥1刘文成1赵丹汇1郭朝红2姜玉雁2李志刚2

(1.中海油田服务股份有限公司 河北三河 065201； 2.中国科学院工程热物理研究所 北京 100000 )

深水钻井作业时，海水对流换热作用对井内循环温度计算影响显著。考虑海水区域的对流换热，管柱内、环空内流体的轴向、径向热传导，以及管柱壁径向热传导，建立了深水钻井作业井下循环温度场的预测模型，讨论了海水对流换热、有无隔水管和一维、二维地层边界条件的影响。结果表明：海水对流对井下循环温度的影响较大，必须考虑海水区域的对流作用；无隔水管工况下，海域内管柱内流体、筒壁的温度明显低于有隔水管的工况；二维地层边界条件计算速度较慢且计算精度会受影响，无特殊需求推荐采用一维地层边界条件。与现场实测温度对比，本文模型计算值与实测值基本吻合，验证了本文模型的正确性。

深水钻井；井下循环温度场；预测模型；对流换热；传热；隔水管；一维地层边界条件；二维地层边界条件

井下循环温度对钻井工程的影响很大，它不仅关系到钻井安全和固井封固质量，对井内压力平衡、井壁稳定、钻完井液体系选择、套管和钻柱强度设计等也有重要指导作用。因此，准确预测井内循环温度分布及其变化规律，对安全快速钻进具有重要意义。……