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高压、高含H_2S和CO_2气井井底压力的计算

由于受卡兹压缩系数图版对比压力的限制,700公斤力/厘米“以上的超高压气井或压力异常的凝析气井,无法使用常用方法计算气井井底压力,而直接下井底压力计,测量工艺上困难也较大。此外,当天然气中H,S和CO:含量较高时,对天然气视临界参数的影响甚大,如不进行校正,将会给气井井底压力的计算带来较大的误差。本文主要介绍超高压气井井底.压力的计算方法,以及如何对高含HZS和COZ天然气的视临界参数进行必要的校正。 一、基本公式 天然气在井筒油管内流动,在不考虑动能损失和对外作功的条件下,可以由气体稳定流动能量方程,推导出计算气井井底压力的无因次一般表达式(详见附录):0 .03415 YL T:,‘(1)P r.:(z/P,)dP:1+B(z/Pr)之式中:P,.,,P,.:—分别表示对应于井口压力PI、井底压力P:的对比压力Y—天然气的比重;L—井口至气层中部的深度,米;T.,:—井筒油管内天然气的平均温度,“k,z/Pr—天然气压缩系数...  (本文共10页) 阅读全文>>

《中国石油和化工标准与质量》2017年03期
中国石油和化工标准与质量

欠平衡钻井井底压力控制技术探讨

0引言目前欠平衡钻井技术在国内外取得了较快的发展,其本身的工艺技术和专用装备的进步,使其能够适应各种井型和不同循环流体方式的欠平衡钻井的要求。例如大庆油田的卫深5井,正是有效地利用了欠平衡钻井技术,很好地解决了该区低渗透火山岩储层在钻探过程中易受污染的问题,保护储层的同时还及时发现了高产工业气流,并提高了作业速度。随着钻井数量的增加,如今我们面临的如井壁坍塌、井下爆炸、地层出水等诸多的问题日益严重,我们需要利用好欠平衡钻井技术优点的同时,分析缺点,预防和控制好不利因素。1引起井底压力波动的因素1.1钻柱连接在钻柱连接的过程中通过钻柱进行注气时,会对井底压力造成显著的影响,井底压力在此时会出现明显波动。钻柱连接过程中,将中断气相与液相循环,油井内的摩擦压力慢慢减少,直至消失,造成井底内的压力程减少状态;其次,此时在钻柱及环空中都出现了气液分离现象,其上端会产生液体段塞造成静态液面的压力剖面产生变化,会使井底内的压力产生进一步影响。...  (本文共2页) 阅读全文>>

西南石油学院
西南石油学院

井底涡旋器设计的理论与试验研究

国内外研究表明,井底压差是影响机械钻速的主要因素,随着压差的增大,机械钻速几乎呈指数规律下降。为降低井底压差对机械钻速的影响,钻井技术工作者提出了近平衡钻井技术;为完全消除井底压差对机械钻速的影响,又提出了欠平衡钻井技术,近平衡、欠平衡钻井技术的应用不仅有效地提高了机械钻速,而且有利于发现和保护油气层。就提高机械钻速而言,欠平衡钻井技术在复杂地区的应用仍存在一定的安全隐患,本文的研究工作是开发出一种新技术,其应用能实现井底附近局部压力的降低,而井筒的绝大部压力处于近平衡状态,这样既保证了井下安全,又可有效地降低井底压差、提高机械钻速、及时发现油气藏。借助于现代流体力学的涡旋理论,本文提出了降低井底附近局部压力的涡旋器设计思路。这种涡旋器安装在钻头上,在钻柱旋转带动下,通过其上喷嘴喷出的射流在环空中产生涡旋流,使涡旋器上方环空中的钻井液柱压力不能完全传递到井底,导致井底压力的局部降低。在提出了涡旋器设计的物理模型后,本文建立了描述...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

钻井漏失风险预测与控制系统设计

对于钻井安全作业过程中发生的事故,其中漏失是危害最严重的钻井事故之一。当发生漏失事故时,会严重阻碍原有的钻井作业计划,改变方案;而且还会降低了钻井的效率,一级增加钻井投入的成本,对地质储层造成严重的损害。严重的还会诱发卡钻、井喷等恶性事故,甚至会引起井眼报废,造成人员伤亡,造成不可挽回的损失。若能对安全钻井过程中的漏失风险的预测并能实时监测和控制,对于防止井下事故进一步恶化和减少经济损失,以及能够提高钻井的效率、速度与经济效益有着重要的意义。对于漏失风险来说有可控和不可控。因此,对于可控风险来说,找到一种能对风险进行预测,并且减少误判、漏判的概率,对于后面对于风险能够得到及时的控制有着重要的意义。根据漏失机理分析,可知保持井底压平衡是防止可漏失风险发生最主要的因素,因此对井底压力进行实时的监测和控制就显得尤为的重要。目前,国外利用先进的钻井技术,但由于成本高,在国内要想实现普及工业化推广目前还比较困难。而国内,对于常规的地面监测...  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

基于CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场研究

水平井PDC钻头作为钻井工程中一个重要的工具,被广泛地运用于深层页岩气水平井的开发中,如何在泥页岩地层中高效钻进的同时达到最佳的井底清岩效果就对水平井PDC钻头的水力结构提出了要求。利用数值模拟仿真技术,研究水平井PDC钻头井底流场中岩屑运移的情况,可以协助和指导钻头水力结构的设计。现有的数值模拟方法多采用单相流和拉格朗日粒子样本追踪的方法,并未考虑高钻速情况下大量的岩屑与钻井液的双向耦合作用以及岩屑的大小和力学行为,存在一定的局限和不足。基于以上考虑,本文采用了 CFD-DEM(计算流体力学-离散元)耦合技术,针对高岩屑量情况下水平井PDC钻头的井底流场进行了岩屑运移的数值模拟研究。主要的研究工作有如下各方面:(1)以CFD-DEM耦合理论为基础,建立了考虑重力和旋转的水平井PDC钻头井底流场液固双向耦合的基本理论和数值模拟计算模型。(2)利用CAD软件建立井底三维流场模型,根据岩石切削量仿真理论提取各切削齿产生的初始岩屑量以...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

《重庆科技学院学报(自然科学版)》2013年S1期
重庆科技学院学报(自然科学版)

高含硫气井井底压力计算方法优化

在气井生产中,井底压力是非常重要的参数。在实际生产过程中,对于高含硫气田气井H2S的强腐蚀性,直接下井底压力计测量会对设备造成损害,所以采用每次下压力计测试气井的井底压力是不现实的。根据能量守恒定律,总结了多种计算井底压力的压降模型,并通过对各种压降模型的对比分析,得出各模型的优缺点及适用条件。通过各压降模型与普光302-1井的实测压力进行误差分析,得出了最优压降模型。1井筒压降模型建立及适用性分析1.1 Hagedorn-Brown模型计算井筒压力气井生产一段时间后出水,产水量逐渐增高,将使纯气井变成气水井,这时应在实验研究和多相流理论的指导下,建立气液井计算井底流动压力的新关系式。对于多相流,假定为一维定常均匀平衡流动,根据能量守恒定律可以推导出[2]:dpd()H总=dpd()H重力+dpd()H摩擦+dpd()H加速(1)dpdH=-ρmg sinθ+ρmvmdvmdH+fmρmv2m2()d(2)式中:vm—两相混合物...  (本文共4页) 阅读全文>>