超临界CO-2钻井井筒水合物形成区域预测

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1、第43卷第6期石油钻探技术Vo1．43No．62015年11月PETROIEUMDRIILINGTECHNIQUESNOV．，2O15．_钻井完井doi：10．11911／syztjs．201506003超临界CO2钻井井筒水合物形成区域预测孙小辉，孙宝江，王志远，王金堂(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580)摘要：为了保证超临界C()2钻井安全并快速钻进，需要解决井筒内水合物生成的问题。为此，在分析水合物形成机理的基础上，建立了超临界C(=)2钻井井筒水合物形成区域预测模型，并给出了模型的定

2、解条件和数值求解方法。通过设计算例进行了计算分析，结果表明：环空内水合物形成区域的临界井深，随注入温度或水合物抑制剂加量增大呈二次多项式非线性下降；随井口回压增大先呈对数函数增大、后呈二次多项式关系增大，增大的幅度逐渐变小。分析结果可为超临界C(_)2钻井防治水合物形成提供理论参考。关键词：超临界二氧化碳钻井水合物抑制剂数学模型温度场压力场中图分类号：TE21；TE249文献标志码：A文章编号：1001—0890(2015)06—0013—07ThePredictionofHydrateFormationReg

3、ionsintheWellboreduringSupercriticalCarbonDioxideDrillingSunXiaohui，SunBaojiang，WangZhiyuan，WangJintang(SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofpetroleum(Huadong)，Qingdao，Shan—dong，266580，China)Abstract：InordertoimprovethesafetyandefficiencyofSCCO2dril

4、ling(supercriticalcarbondioxidedrilling)，itisnecessarytodealwiththeformationofCO2hydrateinthewellbores．Basedonthehydrateformationmechanismanalysis，amodelforpredictingtheformationregionofCO2hydrateinthewellborewasbuiltup，andthedefiniteconditionsandnumericalre

5、solutionmethodswereproposed．Computationalanalysiswascarriedoutbydesigningexamples．Itwasshownthathydrateformationintheannulusde—creasednon-linearlyinquadraticpolynomialrelationswiththeincreasingofinjectiontemperatureorinhibi—tordosage．Andwiththeincreasingofwe

6、llheadbackpressure，hydrateformationincreasedwithincreas—ingratereducinggradually(firstinlogarithmicrelationsandtheninquadraticpolynomialrelations)．TheresearchachievementscouldprovideatheoreticalreferenceforhydratepreventionduringSC-CO2drilling．Keywords：super

7、criticalcarbondioxidedrilling；hydrate；inhibitor；mathematicalmodel；temperaturefield；pressurefield超临界二氧化碳(SC-CO)钻井是一种高效、环问题，SC-CO钻井更是如此。通常条件下，SC-COe保的钻井方式，具有破岩快、井眼清洁能力强、保护钻井时处于欠平衡状态，地面注入的低温高压CO储层和易实现控压钻井等优点[1]。近年来，国内外收稿日期：2015-03—10；改回日期：20151O一2O。的喷射破岩试验发现SC—

8、CO钻井破岩门限压力作者简介：孙小辉(199O)，男，山东东营人，2013年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业，在读硕士研究生，主要从事油气井低、机械钻速高[3]，具有广阔的应用前景。然而，作工程与流体力学方面的研究。联系方式：(0532)86981927，sxh049306@163．corn。为一种新型钻井方式，SC—CO。钻井仍有许多问题通信作者：孙宝江，sunbj@upe．e