深水压井井筒瞬态传热及复杂流动行为研究

作者：冯剑; 许博越^*; 付建红; 李进; Rashid Hasan

来源：石油机械, 2021, 49(02): 1-6.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.02.001

• 深水压井
• 工程师法
• 井筒瞬态传热
• 井筒压力
• 环空多相流

在深水压井循环期间,随着压井液的循环,井筒瞬态温度场不断变化,导致环空多相流动行为变化复杂,进而影响压井过程中的井筒压力分布。为快速准确地预测深水压井过程中不同循环时间和压井排量下的井筒瞬态温度分布,基于能量守恒原理,综合考虑压井液、钻杆、环空、地层、海水以及隔水管之间的热传递,建立了深水压井过程中井筒瞬态温度场解析模型。结合深水压井井筒瞬态传热特征,模拟分析了深水工程师法压井循环期间的井筒压力演变规律以及环空多相流动行为。分析结果表明:深水压井工况下,环空压井液循环温度与静温剖面相差较大,随着循环时间的延长和排量的增加,环空压井液循环温度逐渐偏离静温剖面;压井液温度的变化进一步影响环空自由气体体积波动,导致环空多相流动行为复杂多变。研究结果可为深水压井设计和现场作业提供理论支撑。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院; 西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室