海洋深水钻井动态压井计算方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010拄天然气技术V01．4．NO．1第4卷·第1期NaturalGasTechnologyFeb．2010文章编号：1673—9035(2010)01—0055—03海洋深水钻井动态压井计算方法研究陈磊郭昭学卢永杜旭东白帆(1．西南石油大学，四川成都610500；2．中国石化西南石油局培训中心，四JiI成都610051)摘要动态压井法是一种较适用于海洋深水井控的方法，在一定范围内得到了应用。根据动态压井原理，建立了通过钻柱注入压井液的动态压井模型，得出了一

2、种较合理的压井参数计算方法，包括初始压井液及加重压井液的密度和最大最小流量的计算，并通过实例验证。关键词深水钻井井控动态压井计算模型海洋中图分类号：TE52文献标识码：A段可以选用原钻井液作为初始压井液，结束后就要0引言通过钻柱注入加重钻井液，加重钻井液密度的设计近几年来，随着世界各地海洋深水钻井勘探作原则是静止时其能平衡地层压力，即：业范围的不断扩大，作业水深也不断增加。在深水>钻井中，防喷器一般安装在海底，当发生井涌进行压井作业时，由于节流管线较长、内径较小、钻井1．1初始压井液的最小与最大

3、流量计算液在节流管线内存在高摩阻损失，作用在井底的压力往往大于地层的破裂压力。目前对于深水超深水将压井液注人钻杆后，压井液既能平衡地层压井控尚未有完全可靠的指导方针及程序，使其钻井力又不致于压裂地层，须确定压井液的最小和最大存在风险”。因此须准确计算出井筒动态压力和节流量。流摩阻压力后才能确保压井的顺利完成。笔者拟对1．1．1最小流量如何利用现有资料进行深水钻井动态压井计算的问题进行探讨。压井液主要在钻头以上井段循环，P=0；对于下部井段的静液压为气柱和全为初始压井液液柱两1动态压井计算模型种极

4、端情况，最小流量的上下限计算式分别为：海洋深水钻井发生井喷时，运用动态压井法进(3)行井控的模型有很多种，主要研究通过钻柱注入压井液的动态压井模型。假设：①井涌类型为气侵，高压地层在井底；②当钻至泥线以下地层时，井径和钻柱不发生变化；③地层未受到污染，即表(4)皮系数为零。根据动态压井法原理，静液柱压力与环空流动=0．98压降之和大于或等于地层孔隙流体压力，小于地层破裂压力，即：1．1．2最大流量G，(一)>+(日一／4,)(1)对于井喷井，为了立即压井，在压井的第一阶将压井液注入到钻柱后，最大

5、流量为使井筒压收稿日期：2009—09—08修订日期：2009～12—24作者简介：陈(1982一)，硕研究牛，研究方向为油气井程。E天然气技术／55学兔兔www.xuetutu.com第4卷陈磊，等：海洋深水钻井动态压井计算方法研究第1期力刚好小于地层破裂压力的流量。(3)<一L1)当研时，最大流量为：，)“一一／Gf(Hff-Hs)--9"81_EPmqm+pk(Hf-Hm)]1Lp+U1(，J一L)p+(￡，一)po=磊(5)(12)2)当HI>tL时(1)<2)当>11．时，最大流量的上

6、下限计算式为："，)．一8G~Hf-Hs)-9．81[pmHm+pk(Hu-Hm)+pm(H(-Hu)]：UI￡+U2(L一L)+U2(L一L,n)po(13)(2)=p=0(6)"。(14)?Gf(HI-H,)-9．81pmHfQ==，√PU1L5+PU2Lmm2动态压井实例计算pht=0．98lpoJf,(7)某定向井垂深为3600in，海水深度为600m，1．2加重压井液的最小与最大流量计算水平位移为800m，最大井斜角为30。，相关参数见表1。加重压井液在环空上升时，须逐步降低流量，表1

7、定向井有关参数表否则可能压裂地层；但若降低过快，摩阻降低值大于静液压增加值，则不能平衡地层压力，造成地层流体再次侵入井内。因此，须计算加重压井液的最小和最大流量。1．2．1最小流量1)当tL<时，最小流量为：一吾(8)2．1初始压井液的参数设计2)当／L时，最小流量为：选择初始压井液密度为1100kg／1TI，黏度为10．02Pa·S。初始压井液的最小和最大流量分别为、8鬻0．05391TI／S和0．105In。／S。最小立管压力为27．35MPa，最小泵功率为l475kW。1．2．2最大流量1

8、)当时2．2加重压井液的参数设计(1)L