基于温度压力影响的井底压力计算方法研究.pdf

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1、图书分类号：学校代码：务奪多坤颃±信谂文论文题目基于温度压力影响的井底压力计算方法研究研究生姓名茂波导师姓名何世明（教授学科专业〉、由工程研究方向由工禾呈力学二〇一五年六月西南石油大学研究生学位论文知产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编

2、本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研宄课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打“十学位论文作者签名指导教师签名夕年彳月汶曰月名曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研宄生学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

3、对本研宂所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名月贫曰摘要随着人们对油气资源需求量的逐渐增多，勘探开发目标己向深部地层快速发展，深井超深井钻井数量逐年飙升。然而，在深井超深井钻井过程中井下复杂事故多发频发，尤其在深部地层中经常出现钻井液性能失控、井漏、漏喷同层和气侵等情况。据有关研宄表明，井底压力计算或预测不准确是导致上述井下复杂事故的主要原因。为此，本文基于井筒温度场和压力场，以考虑温度压力影响的钻井液流变性和密度实验为基础，推导出了考虑温度压力影响的井底压力计算模型。本文主要开展了以下研宄工作

4、：根据热力学定理和能量守恒原理，推导出了钻井液循环期间钻柱内和环空温度场模型，并编写了相关计算程序。结合川西地区某区块井钻井施工参数，计算得出了钻柱内和环空钻井液温度随井深的分布规律。针对聚磺水基钻井液体系开展了考虑温度压力影响的钻井液流变性实验，采用回归分析法得出该钻井液体系符合赫巴流变模式。应用多元非线性回归方法得出了温度压力影响下的钻井液流变参数模型，为环空循环压耗准确计算提供了理论基础。根据赫巴流体同心环空层流波动压力理论，建立了赫巴流体同心环空层流循环压耗新模型，并编写了相关计算程序。通过实例计算，得到了考虑温度压

5、力影响的环空循环压降是随井深增加而减小的动态变化规律。基于环空循环压耗新模型，对钻井液流变性、泵排量、环空内外径比率和钻进速度进行了环空循环压耗单因素影响分析，结果显示钻井液流变性、泵排量和环空内外径比率会对循环压耗产生明显影响，而钻进速度对循环压耗几乎无影响。根据温度压力影响下的钻井液密度实验结果，采用多元非线性回归方法得出了温度压力影响下的钻井液密度预测新模型。结合研究成果，釆用语言编写了考虑温度压力影响的井底压力计算机程序。通过本文的研宄，形成了一套考虑温度压力影响的深井超深井井底压力计算方法，为安全、快速、高效和经济

6、钻井创造了条件，这对深部油气资源勘探开发具有重要的指导意义和现实意义。关键词：深井；温度压力；多元非线性回归；流变模式；环空循环压耗；井底压力AbstractWiththeincreasingdemandforoilandgasresources,explorationanddevelopmenthasbeenrapiddevelopmentindeepformation,thusdeepwell,ultradeepwelldrillingquantitysoaringyearbyyear.However,deepwella

7、ndultradeepwellcomplexdownholeaccidentsoccursfrequentlyinthedrillingprocess,especiallyindeepformation,suchasdrillingfluidoutofcontrol,severeleakage,gasinvasion,andetc.Andtherelevantresearchshowsthattheinaccuratepredictionofdownholepressurearethemaincausesofthesecom

8、plexdownholeaccidents.Therefore,basedonthewellboretemperaturefieldandstressfield，，importantguidingsignificanceandpracticalsignificanceforthedeepo