气体钻井注气模型优选及设备优化配置分析.pdf

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1、2011年第38卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)53气体钻井注气模型优选及设备优化配置分析杨毅，齐彬，马晓伟(1．大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413；2．大庆油田有限责任公司天然气分公司油气加工九大队，黑龙江大庆163413)摘要：计算气体钻井注气排量的方法主要有最小动能法和最小速度法。通过对这两种方法的分析，优选出最小动能法并对8in井眼不同井深所需注气量进行计算，同时对影响气体钻井设备配置因素进行分析，最终得出同条件下气体钻井设备优化配置，为气体钻井经济化施工提供科学依据。关键词：气体钻井；注气排量；最小动能；最小速度；设备配置中图分类号：TE242．6文献

2、标识码：A文章编号：1672—7428(2011)07—0053—04OptimizationofInjecfionModelforGasDrillingandOptimalConfigurationoftheEquipment／YANGII／，QtBin，MAXiao—wei(1．DaqingDrillingEngineeringandTechnologyResearchInstitute，DaqingHeilongjiang163413，China；2．No．9BrigadeofGasProcessing，OilandGasBranch，DaqingOilfieldCo．，Ltd．

3、，DaqingHeilongjiang163413，China)Abstract：ThecalculationofgasinjectiondisplacementofairdrillingmethodsismainlybytheminimumkineticenergyandtheminimumrateIaw；thepaperanalyzesthese2methods，theminimumkineticenergymethodwasoptimizedandthein—iectionvolumerequirementforthehoneof8~2inwithdifferentdepthwe

4、recalculated．Analysiswasmadeonthefactorsaf-fectedthegasdrillingequipmentconfiguration，andtheconfigurationsunderdifferentconditionwerefinallydetermined，whichcouldbethescientificbasisforeconomicconstructionofgasdrilling．Keywords：gasdrilling；injectiondisplacement；theminimumkineticenergy；theminimums

5、peed；equipmentconfigura—tion在气体钻井施工中保持充足的注气量对钻井的1．1．3模型推导成功至关重要。低的气体流量经常会导致携岩能力携岩流速为15．25m／s的空气的携岩能力可以的不足和卡钻的发生，而高的气体流量则需要更多用单位体积的空气动能来评价。的气体钻井设备，柴油消耗及设备磨损就越大，使气E。：g0g02：{×1．22×15．25。：l42．34J／m3体钻井变得不经济，并且会使井眼冲蚀进一步扩大。通过本文研究，给出了在保证气体钻井安全携岩的(1)前提下最优化、最经济的设备配置，以减少气体钻井式中：一标准条件下空气的密度，1．22kg／m；成本的投入。柏

6、——标准条件下气体最小携岩流速，15．25m／s。142．34Jim这个数值就是携带固体颗粒所需1计算模型分析及优选的最小单位体积动能。如果流体的携岩能力与标准1．1最小动能法空气的携岩能力相当，就一定满足下式：1．1．1模型来源÷了gg2：1Ts0Vs0。(L2)这一标准是根据空气采矿钻井长期实践得来的。通常认为井眼中有效携带固体颗粒所需的标况式中：——井底处气体的密度，kg／m；Vg——气体下(1个大气压，2O℃)最小单位体积动能为流速流速，m／s。l5．25m／s时的对应动能为142．34J／m。根据理想气体状态方程，公式(2)中的气体的1．1．2模型假设条件密度可以表示为：(1

7、)假设气体和岩屑是具有同一密度和流速的y=(3)流体；(2)最小携岩动能为142．34J／m。式中：P——井底压力，Pa；T——井底温度，K；R收稿日期：2011—01—04；修回日期：2011—05—05作者简介：杨毅(1984一)，男(汉族)，陕西延安人，大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院助理工程师，石油工程专业，从事欠平衡钻井、气体钻井科研和现场服务工作，黑龙江省大庆市红岗区八百垧，yangyiO08@cnpe．con．on。54探矿工程