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摘要
井底发生气体溢流时,控压钻井多采用无模型自适应控压方式,浪费较多时效。初始套压调节并没有充分利用多相流模型,这主要由多相流模型计算结果的时效性及不准确性造成的。在尽可能缩短计算时间及准确计算气体滑脱产生的压降的基础上,利用节流阀工作引发的套压差来弥补气体的滑脱压降,这为井底恒压的有模型节流阀套压调节提供诸多便利。文中建立了控压钻中油、气、水及钻井液多相流体运移模型,利用半显式差分、牛顿拉夫逊迭代等方法对其编程求解,制定了一组恒压的套压控制方案,并分析了不同套压对溢流特性的影响。结果表明:地层水的侵入对井底压力及套压影响不显著,气体的侵入使井底压力大幅降低。套压对气体运移速度有较大影响,当套压从0.2MPa增至3.0MPa时,井口处的气相速度从8.1m/s降至2.6m/s;井底恒压的控制中,随溢流气柱高度增加,套压随之增大;当气体沿环空循环运移至井口时套压达到最大值;气柱沿环空循环出井口时套压逐渐减小;当溢流气相全部循环出井口时,套压保持恒定。这表明及早发现溢流,不仅可以减少节流阀工作负荷,更有利于井底恒压控制。
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