針對井漏發(fā)生時漏層位置判別難度大的問題,在分析漏失循環(huán)條件下井筒流體流動規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過考慮變質(zhì)量流動對井筒壓力波動的影響,建立了控壓鉆井漏失循環(huán)條件下井筒壓力預(yù)測模型,分析并解釋了漏失發(fā)生后井底壓力和出口流量的變化規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果表明:井底發(fā)生漏失后,井底壓力呈現(xiàn)出"一降一升"的變化規(guī)律,且升、降幅度隨時間變化而逐漸減小,多次變化后最終趨于穩(wěn)定;出口流量變化滯后于井底壓力,漏失發(fā)生初期出口流量不變,一定時間后呈現(xiàn)出"一降一升"的變化規(guī)律;出口流量和井底壓力初次下降的時間差與漏層深度之間呈線性相關(guān),基于此定量關(guān)系,提出了一種基于出口流量與井底壓力下降時間差的漏層位置判別新方法。研究結(jié)果可為控壓鉆井過程中現(xiàn)場漏層位置判別提供理論依據(jù)。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020,48(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

井筒流體循環(huán)流動示意圖

漏失位置在井底(井深5 950 m)的情況下，模擬了漏失發(fā)生后井底壓力和出口流量的變化情況，結(jié)果分別如圖2和圖3所示。井底壓力和出口流量變化規(guī)律解釋如圖4所示。由圖2可看出，漏失發(fā)生初期，井底壓力突降后持續(xù)下降，一定時間后，井底壓力開始上升，呈現(xiàn)出“一降一升”的變化規(guī)律，且升降幅度隨時間變化而逐漸減小，多次變化后最終趨于穩(wěn)定。出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因如下:結(jié)合圖4a可看出，漏失發(fā)生時井筒內(nèi)產(chǎn)生降壓波，導(dǎo)致井底壓力突降，且由于井底為恒流量邊界，當(dāng)壓力波傳至井底時會產(chǎn)生等大的正反射，所以井底壓力呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢;此外，由于環(huán)空出口為恒壓邊界，當(dāng)降壓波傳至環(huán)空出口時會產(chǎn)生等大負(fù)反射，當(dāng)該負(fù)反射傳到井底時，井底壓力開始上升。由圖2還可看出，井底壓力從下降到開始上升整個過程為10 s左右，這與壓力波從井底傳播至井口反射后再傳播至井底所需時間9.92 s非常接近，說明壓力波解釋方法可靠性較強(qiáng)。圖3 漏失發(fā)生后出口流量變化曲線

圖2 漏失發(fā)生后井底壓力變化曲線由圖3可看出，出口流量變化滯后于井底壓力，漏失發(fā)生初期出口流量不變，一定時間后呈現(xiàn)出“一降一升”的變化規(guī)律。出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因如下:結(jié)合圖4b可看出，漏失發(fā)生時井筒內(nèi)產(chǎn)生的降壓波經(jīng)歷了從井底漏層位置處傳播至井口的過程，到達(dá)井口時出口流量才開始下降;此外，由于環(huán)空出口是恒壓邊界，降壓波傳播至環(huán)空出口時會產(chǎn)生等大負(fù)反射，當(dāng)該負(fù)反射傳播到井底時，由于井底是恒流量邊界，井底位置產(chǎn)生正反射并向上傳播至井口，到達(dá)井口時出口流量開始上升。由圖3還可看出，漏失發(fā)生后，出口流量并不會立即下降，而是在大約5 s后才開始下降，這與壓力波從井底傳播至井口所需時間4.96 s非常接近。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]川東北地區(qū)惡性井漏處理技術(shù)探索[J]. 鄭有成,李向碧,鄧傳光,馬光長.  天然氣工業(yè). 2003(06)
[2]基于鉆井過程中無電纜式測漏儀器的研究[J]. 程世旭,李新玉,胡官陽.  江漢石油學(xué)院學(xué)報. 2000(02)

博士論文
[1]鉆井工程中井漏預(yù)防與堵漏技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 呂開河.中國石油大學(xué) 2007



本文編號：3246016