基于实时温度场的井筒稳定性优化模型研究

作者：方含之; 王波; 孙四维; 彭涛; 张菲菲^*

来源：石油机械, 2022, 50(03): 9-16.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.03.002

• 井筒稳定性
• 井壁破裂
• 孔隙压力
• 实时温度场
• ECD
• 循环时间

为了优化超深井钻井循环过程中井筒的稳定性，需要建立适宜不同层位的地层温度与孔隙压力耦合的超深井瞬态井筒传热模型。为此，通过寻找地层温度随深度和径向的变化规律，利用线性叠加原理将孔隙压力引起的应力诱导分量和地层温度变化引起的热诱导分量，组合到原位诱导孔隙弹性模型中。同时考虑了钻具旋转产生热源及不同工况下钻具与井壁接触产生热源，建立了充分考虑渗流、孔隙压力变化与地层温度变化影响的钻井液当量循环密度(ECD)计算模型，并加以实例验证。研究结果表明，该热孔弹性模型能为设计井眼清洁循环时间考虑温度的影响提供重要参考，不同进尺下地层渗流的影响比钻井液对井壁渗流的影响导致的坍塌风险更大。该稳定性模型能为优选实际循环操作参数以及钻井液比重设计提供理论依据。

• 单位
  长江大学