深水钻井防喷器温度场数值模拟研究

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1、第41卷第3期石油钻探技术Vo1．41No．32013年5月PETROLEUMDRILLINGTECHNIQUESMay，2013．_深水钻井完井专题doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2013．03．009深水钻井防喷器温度场数值模拟研究赵欣欣，吴雪峰，高永海，李昊，郭艳利(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580)摘要：深水防喷器所处环境为低温高压，如有气侵出现，容易在防喷器位置生成天然气水合物，阻塞防喷器，产生井12安全隐患。为此，结合深水钻井工况，建立了深水钻井条件下闸板防喷器与环形防喷器的三维空间模型，并利用Fluent软件进行了温

2、度场数值模拟，得到了防喷器不同位置的温度场分布。在此基础上，结合天然气水合物生成条件分析了防喷器的温度场分布，以及加热管对防喷器温度场的影响规律，并优选了加热管的布置位置。结果表明，在模拟环境条件下，闸板防喷器横向位置依靠防喷器通径内壁加热即可满足天然气水合物预防要求，在纵向侧面1／4处布置加热管效果较好；管线数量对环形防喷器温度场的影响很大，为满足温度高于天然气水舍物形成温度的要求，可以将优化加热管数量与保温措施结合起来进行。关键词：深水钻井防喷器温度分布数值模拟天然气水合物中图分类号：TE52；TE921‘。．5文献标识码：A文章编号：1001—0890(2013)03—0

3、046—05NumericalSimulationofTemperatureDistributionofBlowoutPreventersinDeepwaterDrillingZhaoXinxin，WuXuefeng，GaoYonghai，LiHao，GuoYanli(SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(Huadong)，Qingdao，Shandong，266580，China)Abstract：Incaseofgascutting，hydrateislikelytoformindeepwaterbl

4、owoutpreventersduetolOWtemperatureandhighpressureandblocktheblowoutpreventers，whichmightcomposesafetythreatatwellhead．Combiningdeepwaterdrillingconditions，3Dmodelsoframpreventersandannularblowoutpre—ventersindeepwaterdrillingconditionwerebuilt—up，andnumericalsimulationoftemperaturefieldwaspe

5、rformedtoobtainthetemperaturedistributionacrossthepreventer．Thenoptima1heatinglocationsofpipeswerechosenaccordingtotheeffectofheatingpipeonblowoutpreventertemperaturefield．ResultshowedinthesimulatedtemperaturethatheatingbyannulusitselfinthetransversedirectionoftheramBOP，andheatingpipearound1

6、／4partofthelongitudinalsectioncouldmeettherequirementsofpreven—tinggashydrateformation．QuantityofheatingpipeshaslargeinfluenceonthetemperaturefieldofammlarBOP．Optimizationofpipequantityandinsulationcombinationshouldbeconsideredtokeepthetempera—tureatannularBOPoverhydrateformationtemperature．

7、Keywords：deepwaterdrilling；blowoutpreventer；temperaturedistribution；numericalsimulation；nat—uralgashydrate水下防喷器是保证钻探安全的重要设备之一，收稿日期：2013—03—01；改回日期：2013-05-13。更是开井、关井的关键设备。防喷器处深水的低温作者简介：赵欣欣(1977一)，女，河北涿州人，2000年毕业于山和高压环境，尤其是关井后和开井前的流动间歇极东工程学院机械电子工程专业