微流量控压钻井中节流阀动作对环空压力的影响

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1、第42卷第3期石油钻探技术Vo1．42NO．32014年5月PETR0LEUMDRILLINGTECHN1QUESMay．2014．_钻井完井doi：10．3969／j．issn．1001～0890．2014．03．005微流量控压钻井中节流阀动作对环空压力的影响孔祥伟，林元华，邱伊婕(油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)，四川成都61050o)摘要：为解决窄安全密度窗口的复杂压力剖面问题，基于质量守恒方程及动量守恒方程，建立了节流阀动作引发的环空波动压力模型，并应用中心差分法对模型进行了求解。研究表明，随钻井液排量增大、节流阀动作时间减小，环空所受波动压力呈增

2、大趋势；阀芯所受波动压力大于环空段；钻井液排量从36L／s增至56L／s时，阀芯所受波动压力峰值从1．26MPa增至1．56MPa，钻铤段波动压力峰值为0．22MPa；节流阀动作时，套管鞋处引发故障的概率比井底高至35。研究结果表明，两步、多步线性关阀较一步关阎，不但关阀手段灵活，更可有效减小环空波动压力峰值。关键词：流量控制节流阀动作特征线法波动压力控压钻井中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：i001—0890(2014)03～0022—05EffectofChokeValveActiononAnnularPressurewithMicro-FluxControl

3、inMPDDrillingKongXiangwei，LinYuanhua，QiuYijie(StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation(SouthwestPetroleum【i—versity)，Cengdu，Sichuan，610500，ina)Abstract：Toaddresseffectivelythecomplexpressureprofilewithnarrowdensitywindow，theeffectsofchokevalveactiononfluctuationpressureina

4、nnulushavebeenstudiedduringdrillingoperations．Basedonthemassandmomentumconservationequations，themodelwasestablishedtosimulatefluctuationpres—sureinannuluscausedbychokevalveaction，andcalculatedbycentraldifferencemethod．Inthecalculationexample，thefluctuationpressureinannularspacewillbehigherw

5、iththeincreasesofflowrateandtheshortertimeofchokevalveaction．ThefluctuationpressureinthevalvecoreiShigherthanthatinthean—nulus．andthemaximumfluctuationpressureincreasedfrom1．26MPato1．56MPawiththeflowrateofdrillingfluidsincreasedfrom0．036m。sto0．056m。／s．ThemaximumfluctuationpressureiS0．22MPai

6、ndrillcollarsection．Whenadiustingchokevalve。thetroubleprobabilityatthecasingshoeis35greaterthanthatatthebottomhole．TheresearchresultsindicatethatthetWO—stepormulti—stepvalveclosingline—arlyismoreflexiblethantheone—stepvalveclosing，andcaneffectivelylowerthepeakfluctuationpressureinannularspa

7、ce．Keywords：floweontrol；chokevalvecontrol；characteristicmethod；fluctuationpressure；managedpressuredrilling(MPD)近年来，随着钻井深度的增大，提出了许多井底收稿日期：2013—07—06；改回日期：2014—03—25。压力控制方法，微流量控制(MFC)技术就是其中一作者简介：孔祥伟(1982)，男，黑龙江大庆人，2005年毕业于种[1。。]。2003年，Santos等人提出了MFC概念，并阐黑龙