控压钻井中节流阀开度与节流压力的关系研究

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1、石油机械2012年第40卷第10期CHINAPETR0LEUMMACHINERY钻井技术与装备控压钻井中节流阀开度与节流压力的关系研究金业权刘刚孙泽秋(1．中国石油大学(华东)石油工程学院2．德州大陆架石油工程技术有限公司)摘要：采用试验的方法对节流阀开度大小和节流压力关系进行研究须选取大量参数重复试验，工作量大、耗费人力物力多。为此，建立了锥形节流阀的Fluent数值模拟模型，模拟计算了不同黏度、密度和开度等参数组合下的节流压力，分析了不同参数组合下节流压力的变化规律，建立了包含密度、排量和开度的3参数节流压

2、力函数模型。基于计算压力和实测压力曲线形状相似的事实，提出了基于数值模拟和试验数据平移修正的节流阀开度与节流压力函数关系确立的方法，并用该方法确定了1组待定参数下的节流阀开度与节流压力的函数关系模型。节流阀开度与节流压力关系验证表明，实测压力与计算压力曲线形状大致相同，存在曲线平移的基础，最大相对误差为9％。上述数值模拟和试验数据平移修正的方法，可以用于其他类型节流阀开度与节流压力关系的建立。关键词：控压钻井；节流阀；开度；节流压力；平移修正；Fluent；多项式拟合中图分类号：TE927文献标识码：A文章编号

3、：1001—4578(2012)10—0011—04ResearchontheRelationBetweenThrottleValveOpeningandThrottlePressureinPressureControlDrillingJinYequanLiuGangSunZeqiu(1．SchoolofPetroleumEngeering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao2．DezhouShelfoilPetroleumEquipment&ServicesCo．，Ltd．)

4、Abstract：Researchontherelationbetweenthrottlevalveopeningandthrottlepressurewiththeexperimentalmethodmustselectalargenumberofparameterstoconductrepeatedtests，whichrequiresheavyworkloadandneedsmanymaterialresourcesandmuchmanpower．Therefore，theFluentnumericals

5、imulationmodelforcone—shapedthrottlevalvewasestablishedtosimulateandcalculatethethrottlepressureunderdifferentparametriccombinationsofviscosity，densityandopening．Thethree—parameterthrottlepressurefunctionmodelwhichincludesdensity，displacementandopeningwasest

6、ablished．Themethodtodeterminethefunctionalrelationshipbetweenthrottlevalveopeningandthrottlepressureonthebasisofnumericalsimulationandtranslationalcorrectionoftestdatawaspro—posed．Themethodwasusedtodeterminethemodelforthefunctionalrelationshipbetweenthrottle

7、valveopeningandthrottlepressureunderagroupofparameterstobedetermined．Theverificationoftherelationshipshowsthatthecurveformsofactuallymeasuredpres．sureandcalculatedpressureareroughlysimilar．Andthemaximumrelativeeroris9％．Keywords：pressurecontroldrilling；thrott

8、levalve；opening；throttlepressure；translationalcorection；Fluent；polynomialfitting$基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“完井井控安全评估体系研究”(10CX04035A)；国家科技支撑计划“三高气井井筒压力控制技术”(2008BAB37B02)。2012年第40卷第10期郑文培等：基于LabVI