本文關(guān)鍵詞：深層高壓氣井氣侵時(shí)井筒壓力模擬及控制技術(shù)研究　出處：《西南石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國深層天然氣田主要以高壓高產(chǎn)的復(fù)雜縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層的深層海相氣田為主,而該類型氣田普遍存在窄安全壓力窗口的特點(diǎn),對(duì)井控技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。現(xiàn)有井控技術(shù)在發(fā)現(xiàn)溢流后立即關(guān)井,致使氣體帶壓上升,導(dǎo)致井底有效液柱壓力急劇升高至超過地層破裂壓力引發(fā)井漏,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重井噴,極不適用于泥漿安全密度窗口窄的深層高壓氣井氣侵后的井筒壓力控制。本文基于環(huán)空氣液兩相流理論建立了一套適用于深層氣井發(fā)生氣侵后的井筒壓力模擬及控制技術(shù),可對(duì)氣侵后進(jìn)行不關(guān)井求壓、壓井液密度計(jì)算、壓井過程中井口回壓及井底有效壓力計(jì)算,主要內(nèi)容及成果如下：分析了氣泡在鉆井液中上升時(shí)所受影響因素,利用白金漢定理進(jìn)行無量綱分析,推導(dǎo)了氣泡在鉆井液中上升速度計(jì)算模型；結(jié)合兩相流流型判別式,進(jìn)行環(huán)空兩相流分布計(jì)算。分析了不同兩相流流型的傳熱特性,完善了發(fā)生氣侵后井筒溫度計(jì)算模型,并利用數(shù)值方法進(jìn)行求解,結(jié)果表明：隨著氣侵量的增大,環(huán)空中液體上升速度及兩相流流型的變化將對(duì)井筒溫度分布產(chǎn)生較大影響。結(jié)合井筒溫度分布,分析鉆井液不同組分受溫度壓力的影響,對(duì)鉆井液密度隨溫度壓力的變化進(jìn)行了分析計(jì)算,修正高溫高壓下井底有效液柱壓力的計(jì)算模型：鉆井液當(dāng)量密度隨著井深的增加而逐漸降低,導(dǎo)致井底有效液柱壓力低于設(shè)計(jì)值,增大鉆井風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合環(huán)空氣液兩相流理論,對(duì)氣侵發(fā)生后的井筒壓力進(jìn)行模擬計(jì)算,提出了發(fā)生氣侵后不關(guān)井的壓井方法。該方法利用井口回壓控制入侵氣體體積,結(jié)合泥漿池單位時(shí)間增量求取氣侵速率,結(jié)合天然氣氣侵量計(jì)算公式求得地層壓力,并計(jì)算壓井液密度。利用該方法進(jìn)行壓井,侵入井筒的氣體總量、壓井過程中的井底壓力及井口回壓較常規(guī)壓井方法低。利用VB語言編寫深層高壓氣井氣侵時(shí)井筒壓力模擬及控制計(jì)算分析程序,該程序可進(jìn)行井筒溫度分布計(jì)算、環(huán)空兩相流流型分布及壓力計(jì)算、氣侵時(shí)井筒壓力模擬計(jì)算和壓井模擬分析。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1326263