空气钻井偏心井筒压力及注气量计算

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1、摘要空气钻井技术以其诸多优势已经在国内外得到迅速发展和推广，其理论研究也得到了进一步发展，但是到目前为止，基本上所有的理论公式推导都是建立在同心环空的基础之上，没有考虑到钻柱偏心所造成的影响。本文在深入调研的基础上，从空气钻井偏心工况循环系统分析入手，分别建立了直井段、造斜井段、稳斜井段井筒压力模型，引入了偏心环空当量直径，对正循环系统井筒压力分布公式进行了推导，并以文献[131中所提供的数据作为原始计算数据，以直井为例，计算了直井井筒沿程水力摩阻系数、压力、流体密度和流速，并对其规律进行分析。可知偏心度对井筒压力、密度、流速的影响

2、不可忽略，而且环空中流体流速和气体单位体积动能的最低值出现在“关键点”处，而非井底，此处是环空携屑最困难的地方之一。分别讨论了气体最小动能标准和岩屑沉降末速度标准，以及偏心度、钻速、井底压力、井深和注气量之间的关系。关键词：空气钻井，偏心井筒，压力分布，最小注气量CalculationofEccentricWellborePressureDropandAirVolumeRequirementsinAirDrillingZengChunmin(Oil&GasWellEngineering)DirectedbyAssociateProf

3、．ZhouGuangchenAbstractAirandgasdrillmgtechnologyhasbeenquicklydevelopedandpopularizedinhomeandabroadforitsmanyadvantages，theorieshavealsobeenfurtherdeveloped．But，SOfar,almostalltheoriesandequationsarebasedonconcentricannulus，ignoringtheeffectofeccentricity．Onthebasisof

4、investigatingmanypapers，thepaperbeginswiththeanalysisofairdrillingcirculationsystem(pipelineiseccentric)，buildswellborepressuremodelsofverticalwell，build—up，holdanglesection．Andintroducestheconceptofequivalentdiameter,deducestheequationsofthedirectcirculationoperations

5、ystemwellborepressuredrop，referstheoriginaldatafromreference13，takestheverticalwellsectionforexample，calculatingthehydrauliccoefficientoffriction,wellborepressuredrop，flowdensities，flowrates，andanalyzingthechangelaws．Theeffectofeccentricityshouldnotbeignored，theminirnu

6、nlvolumetricflowratesandtheminimumkineticenergyperunitvolumeareoccurredjustabovethedrillcollarsintheannulusaroundthebottomofthedrillpipe，notthebottom，anditisoneofthemostdifficultpositionsofcarryingcuttings．Theminimumkineticenergycriterionandthemininlunlvelocitycriterio

7、n,therelationsbetweeneccentricity,ROP,bottom-holepressure，depth,arediscussed．Keywords：Airdrilling，Eccentricwellbore，Pressuredistribution,Airvolumerequirements关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不

8、包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：嗍研年r月砂日学位论文