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1、气体循环钻井井筒气量控制技术第31卷第4期2009年8月石油钻采工艺OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYV01.3lNo.4Aug.2009文章编号:1000—7393(2009)04—0032—04气体循环钻井井简气量控制技术柳贡慧'陶谦李军(1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249;2.北京联合大学,北京100OLO)摘要:通过对井筒气量控制的研究,可以提高循环钻进效率,并能有效降低设备压力控制的难度,为循环钻井施工提供合理的气量补充和排放方案,并为节点压力控制提供指导.依据封闭气体循环钻井工艺特点,开展针对循环钻井在不同注入条
2、件下井筒压力的研究,利用压力分布研究成果,依据气体P-V-T理论,建立了井筒内部循环总气量计算模型,研究了在动态条件下井筒内气体质量分布.在此基础上,结合封闭气体循环地面设备控制要求,确定了井筒气量控制的合理区域.研究结果表明,随着井深的增加,单位进尺气量补充量增加,同时合理气量窗口逐渐变宽,如果井筒气量不足,井口将出现负压.关键词:气体钻井;循环钻井;氮气循环钻井;天然气循环钻井;注气量中图分类号:TE242文献标识码:AGasvolumecontroltechniquesforcirculargasdrillingLIUG0nghui1,2TAOQian,LIJun(1.MOEKe
3、yLaboratoryofPetroleumEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;2.BeijingUnionUniversity,Beijing100010,China)Abstract:Thestudyofwellboregasvolumecontrolmaybehelpfultoenhancetheefficiencyofcirculardrilling,reducethedifficultyincontrollingthepressureofequipment,provideareasonable
4、plantoaddordischargegasforcirculardrilling,andguidethecontrolofnodepmssure.Basedonthecharacteristicsofcircularclosedgasdrilling,thestudyofwellborepmssureofcirculardrillingindifferentinjectionconditionsisconducted.Usingthe~searchresultsofpmssuredistribution.onthebasisofthegasP—VTtheory,themodelto
5、calculatethecirculargasvolumeinthewellboreisset,andthegasmassdistributioninthewellboreunderdynamicconditionsisstudied.Basedontheabove-mentionedstudy,combinedwiththeGroundequipmemcontrolrequirements,thereason~leareaofwellboregascontrolisdetermined.Researchresultsshowthattheunitfootagegasvolumeinc
6、reaseswiththeincreaseofwelldepth,meanwhile,thereasonablegaswindowexpandsgradually.Therewillbenegativewellheadpressure,ifthegasvolumeinthewellboregetsinsufficient.Keywords:gasdrilling;circulardrilling;circularnitrogendrilling;circulargasdrilling;injectedgasvolume气体循环钻井井口排出的岩屑和携岩气体不直接在大气中排放或者燃烧(天然
7、气),而是经分离和精细过滤装置进行处理,处理后的气体杂质含量,湿度等参数都能满足压缩机吸人气体标准,由压缩机重新注人井内,从而实现循环钻井,达到节约资源,保护环境,降低投资成本的目的.在封闭循环钻井工艺中,井口压力的控制是一项重要研究内容,实现对井口压力的控制除了能维持地面设备的稳定工作外,还能有效监测循环气量,为补气和排气提供指导.1循环钻井压力分布Gaspressureduringcirculardrilling循环钻井在工艺设计上与常规气
