控压钻井多级节流元件压降场数值模拟.pdf

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1、２０１５年第４４卷石油矿场机械第７期第１１页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１５，４４（７）：１１１４文章编号：１００１３４８２（２０１５）０７００１１０４控压钻井多级节流元件压降场数值模拟刘少胡１，罗衡２，冯定１，石磊３，聂荣国４，魏世忠１（１．长江大学机械工程学院，湖北荆州４３４０２３；２．中海油发展安全环保分公司，广东湛江５２４０５７；３．中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司，成都６１００５１；４．西南石油大学机电工程学院，成都６１０５００）摘要：

2、利用控压钻井可解决碳酸盐岩储层溢、漏频繁发生，硫化氢分布不均匀和存在大量裂缝等钻井难点，而多级节流元件是实现控压的主要部件之一。基于ＣＦＤ技术建立了该多级节流元件数值计算模型，并分别选取１２．００、１４．８４、２２．４２、３０．７０Ｌ／ｓ流量进行了数值模拟计算，同时研究了流量变化对压降场的影响。结果表明：随着流量的增加，该多级节流元件的压降增幅较大；流量是影响多级节流元件压降的主要因素之一。由此证实该元件在控压钻井中进行节流控压是可行的，其节流控压性能明显；在精细控压钻井中可发挥节流控压的作用。关键词：节流元件；控压钻井；压降场；数值模型中图分类号：ＴＥ９２７文献标识码

3、：Ａ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１５．０７．００３犖狌犿犲狉犻犮犪犾犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳犘狉犲狊狊狌狉犲犉犻犲犾犱犳狅狉犕狌犾狋犻犛狋犪犵犲犜犺狉狅狋狋犾犻狀犵犜狅狅犾犻狀犕犘犇１，ＬＵＯＨｅｎｇ２，ＦＥＮＧＤｉｎｇ１，ＳＨＩＬｅｉ３，ＮＩＥＲｏｎｇｇｕｏ４，ＷＥＩＳｈｉｚｈｏｎｇ１ＬＩＵＳｈａｏｈｕ（１．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犢犪狀犵狋狕犲犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犑犻狀犵狕犺狅狌４３４０２３，犆犺犻狀犪；２．犆犖犗犗犆犈狀犲狉犜犲犮犺犛犪犳犲狋狔牔犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犘狉狅狋犲犮狋犻

4、狅狀犆狅．，犣犺犪狀犼犻犪狀犵５２４０５７，犆犺犻狀犪；３．犆犺犻狀犪犆犆犇犆犇狅狑狀犺狅犾犲犔犻犿犻狋犲犱犆狅犿狆犪狀狔，犆犺犲狀犵犱狌６１００５１，犆犺犻狀犪；４．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犕犲犮犺犪狋狉狅狀犻犮犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犛狅狌狋犺狑犲狊狋犘犲狋狉狅犾犲狌犿犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犲狀犵犱狌６１０５００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＣａｒｂｏｎａｔｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒｏｖｅｒｆｌｏｗ＆ｌｅａｋｆｒｅｑｕｅｎｔｏｃｃｕｒｒｉｎｇｃａｎｂｅｒｅｓｏｌｖｅｄｗｉｔｈＭＰＤ，ｃａｕｓｅｄｂｙｈｙｄｒｏｇｅｎｓｕｌｆｉｄｅｕｎｅｖｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄａ

5、ｌｏｔｏｆｃｒａｃｋｓ．Ａｎｄｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｌｌｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．ＴｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆａｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎＣＦＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｆｌｏｗ１２Ｌ／ｓ，１４．８４Ｌ／ｓ，２２．４２Ｌ／ｓａｎｄ３０．７Ｌ／ｓａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｈａｎｇｉｎｇｆｌｏｗｏｎｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｆｉｅ

6、ｌｄｉｓａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｉｎｃｒｅａｓｅｉｓｌａｒｇｅｒｆｏｒｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌｗｈｅｎｆｌｏｗｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｒｏｕｇｈｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｆｌｏｗｃｈａｎｇｅｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄｏｆｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｌｏｗｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｍｐａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌ．Ｔｈｕｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈａ

7、ｔｔｈｅｔｏｏｌｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｉｎｔｈｅＭＰＤ，ａｎｄｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｔｏｏｌｉｓｏｂｖｉｏｕｓ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗｅｃａｎｓｅｅｔｈａｔｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌｍａｙｐｌａｙａｆｉｎｅｒｏｌｅｉｎｔｈｅｔｈｒｏｔｔｌｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒＭＰＤ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔｈｒｏｔｔｌｉｎｇｔｏｏｌ；ＭＰＤ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌ针对碳酸盐岩储层溢、漏频繁发生，硫化氢分布可