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时间:2019-05-22
《超临界CO-2钻井井筒压力温度耦合计算》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、石油勘探与开发2011年2月PETROLEUMEXPL0RAT10NANDDEVELOPMENTVoL38NO.197文章编号:10000747(2011)Ol一0097—06超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算王海柱,沈忠厚,李根生(中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室)基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2010CB226704);国家自然科学基金重点项目(51034007)摘要:超临界COz钻井过程中,井筒温度和压力对CO的密度、黏度、导热系数、热容等物性参数影响较大,这些参数的变化对温度和压力产生反作用。利用Span—Wag
2、ner基于亥姆霍兹自由能的气体状态参数计算方法,建立了超临界CO:钻井井筒压力温度耦合计算模型,并以超临界CO连续油管钻井为例进行了实例分析。计算结果表明,钻杆压力和环空压力都随着井深的增加而增大,钻杆内的c0z相态变化点比环空深50m;钻杆中温度略低于环空中的温度;随着井深的增加,C0。密度缓慢降低,变化率逐渐减小;距井底20m深处,环空中CO密度突然增大,钻杆中CO。密度也有所增大。本文模型与文献中采用P—R状态方程的计算结果相差较大,主要原因是文献中的模型没有考虑井筒中c0物性参数的变化及其对温度和压力的影响,本文模型计算精度高。图4表2参25关键词:
3、超临界COz;钻井;井筒温度;井筒压力;耦合计算中图分类号:TE242.9文献标识码:AWellboretemperatureandpressurecouplingcalculationofdrillingwithsupercriticalcarbondioxideWangHaizhu,ShenZhonghou,LiGensheng(StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)Abstract:Wellbo
4、retemperatureandpressurehavegreatinfluenceonC02density,viscosity,thermalconductivity,heatcapacityandotherphysicalproperties,thechangeoftheseparametersveillreactagainstthewellboretemperatureandpressure.TheHelmholtzfreeenergystateequationofgasputforwardbySpanandWagnerwasadoptedtObuil
5、dthepressureandtemperaturecouplingcalculationmodel,andcoiledtubingdrillingwastakenasanexampleforanalysis.Theresultsindicatedthatthepressureofdrillpipeandannularincreaseswiththewelldepthincreasing,andthestatechangepointinthedrillpipeis50metersdeeperthanthatintheannular.Thetemperatur
6、einthedrillpipeisalittlelowerthanthatintheannular.ThedensityofCO2decreasesslowlywiththewelldepthincreasing,andthechangingratedecreasesgradually.Atthedepthof20meterstOthebottomhole,thedensityofCO2intheannularincreasesabruptly,andthedensityofC02inthedrillpipeincreasestoo.Thecalculati
7、onerrorbetweentheproposedmodelandtheP_Rmodelislarge.themainreasonisthatthereferencedmodeldoesn’tconsiderthephysicalparameterschangeanditsinfluenceonthetemperatureandpressure,andtheproposedmodelhasahighcalculatingprecision.Keywords:supercriticalcarbondioxide;drilling;wellboretempera
8、ture;wellborepressure;coup
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