气体循环钻井井口气量控制技术

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1、第34卷第4期石油钻采工艺Vo1．34No．42012年7月OILDRILLING&PR0DUCT10NTECHNOLOGYJuly2012文章编号：1000—7393(2012)04—0012—04气体循环钻井井口气量控制技术杨顺吉柳贡慧李军徐自强刘小静(1．中国石油大学石油工程学院，北京102249；2．北京信息科技大学，北京100058；3．长庆油田公司油气工艺研究院，陕西西安710018；4．长庆油田公司油藏评价部，陕西西安710018)引用格式：杨顺吉，柳贡慧，李军，等．气体循环钻井井口气量控制技术[J]．石油钻采工艺，2012，34(4)：12-15．摘要：以气体瞬变流理论为基础，

2、结合地层渗流相关理论和气体循环钻井工艺原理建立了一套气体循环钻井井口气量控制的理论模型。模型根据气体在流动过程中应遵从的基本规律，描述了地层渗流和井口流体的各种运动特性以及动态压力平衡关系，详述了气体循环钻井钻遇气层时井口气量的控制方法。通过MacCormack方法求解理论模型，利用数值模拟方法对气体循环钻井钻遇气层过程进行了系统的模拟计算和分析，研究结果对气体循环钻井钻遇气层进行动态过程的描述对指导现场施工具有现实意义。关键词：气体循环钻井；瞬变流；地层渗流；气量控制；数值模拟中图分类号：TE21文献标识码：AWellheadgasvolumecontroltechniquesingasci

3、rculationdrillingYANGShunji，LIUG0nghui’。，LIJun，XUZiqiang，LIUXiaojing(1．InstituteofPetroleumEngineering，ChinaPetroleumUniversity，Beijing102249，China；2．BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity，Beijing100058，China；3．OilandGasTechnologyResearchInstituteofChangqingOifieldCO．，Xi'an710018，China；4．R

4、eservoirEvaluationDepartmentofChangqingOilfieldCO．，Yi'an710018，China)Abstract：Basedonthetheoryofgastransientflow,asetofwellheadgasvolumecontroltheoreticalmodelsingascirculationdrill—ingaresetupincombinationwiththeformationporousflowandgascirculationdrillingtechniqueprinciples．Accordingtothebasiclaws

5、withwhichthegasflowshouldcomply,variousmovementpropertiesanddynamicpressureequalizationrelationsofboreholefluidareillustrated，andthegasvolumecontrolmethodarecomprehensivelyexplainedwhentakinggascirculationdrillingtechnologytopen—etrateagaszone．TheMac．Cormackmethodisadoptedtosolvethetheoreticalmodels

6、，andnumericalsimulationisusedtocalculateandanalyzetheprocessofpenetratingthegaszone．Theresultsofstudyhaveacertainpracticalsignificanceforthedescriptionsofdynamicprocessofpenetratinggaszoneusinggascirculationdrillingandtheonsiteapplication．Keywords：gascirculationdrilling；transientflow；formationporous

7、flow；gasvolumecontrol；numericalsimulation气体循环钻井是由中国石油大学(北京)柳贡或放空而是需要全部回收后回注入井筒，其循环注慧教授提出的一项钻井新工艺，其基本技术思路是气量必须在满足地面设备正常工作的范围内。当由井筒返出的气体、岩屑、水等混合流体经旋风分钻遇气层时，由于地层气体涌入井筒会导致井筒返离装置进行气、液、固分离，分离出的气体经精细过出气量超过这一