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《多相流井筒壓力分布規(guī)律探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第卷第期石油鉆探技術,年月,悶鉆井與完井卜多相流井筒壓力分布規(guī)律探討侯緒田中國石化石油勘探開發(fā)研究院德州石油鉆井研究所,山東德州,。摘要井底負壓值控制是欠平衡鉆井技術的基礎而井底負壓值的大小與環(huán)空多相流的有關壓力計算有關根據,,然后在這微分段內假設計算參數(shù)多相流諸多變量參數(shù)都是井深函數(shù)的特點提出了微分井眼空間不變進行井底壓力計算,建,。立了相應的數(shù)學計算模型并用數(shù)學的方法對計算模型的正確性進行了驗證根據該模型編制的計算機軟件的現(xiàn),。場應用表明該方法具有很強的適用性關扭詞欠平衡鉆井多相流動井底壓力壓力計算迭代
2、法數(shù)學模型一一一中圈分類號文獻標識碼文章編號,可使,,。常規(guī)過平衡鉆井由于使用液態(tài)循環(huán)介質用變量因此整個井眼內流體的流態(tài)也是變化的多經典水力學理論計算環(huán)空壓耗等有關參數(shù),現(xiàn)已有眾相流具有的上述特點也正是其水力計算的難點所在。多的成熟軟件可供使用。而在欠平衡鉆井時,由于井內流體處于液、氣地層隨鉆產氣或注人氣多相流多相流壓力計算方案及條件假設狀態(tài),井內流體密度、粘度、返速等有關性能參數(shù)都根據多相流的諸多變量參數(shù)都是井深的函數(shù)的特,、隨井深的變化而變化這給液柱壓力環(huán)空壓耗等參,,因點把整個井筒空間沿軸向分成多個微
3、小的井段〔’〕。、、、數(shù)的計算帶來了困難筆者在微分段內流體參數(shù)不此可假定其內部壓力溫度流速粘度等參數(shù)一直,。變的假設前提下對多相流狀態(tài)下的井筒壓力的分布不變首先根據井口施加的套壓值對最上部的微分井。,進行了探討段進行靜液柱壓力和環(huán)空摩阻計算然后根據計算結,,這果再對鄰近的下部微分井段進行同樣的計算樣多相流壓力計算的難點分析自上而下迭代計算出的液柱壓力和環(huán)空摩阻的和就是該微分井段對應井深處的壓力。該過程循環(huán)往復,直一些文獻在計算井底壓力時把液相和氣相分離開,。來分別計算,然后把結果累加在一起作為井底壓力。然到
4、計算深度為井眼深度整個計算過程結束最后一。,個微分井段計算所得的壓力就是井底動態(tài)壓力該計而在氣體以氣泡形式均勻分散在液相中的理想狀態(tài)下,,算方法的主要假設條件為氣泡就像塑性流體中的懸浮體它與分散介質之,,即,以液體為分散介質的多相流每個微分井段內間會相互作用產生內摩擦力服從愛因斯坦公式另,。因,的氣體以大小相等的氣泡均勻地分散在液體分散介質外液體壓力與氣體壓力會相互影響此簡單的分開計算,其結果肯定會小于實際的井底壓力。也有中,,一,對于霧狀流氣體是分散介質液體以液珠狀些資料在計算井筒壓力時忽略了氣相的密度由
5、于口,均勻地分散在氣體分散介質中井壓力與井底壓力相差幾百個大氣壓根據氣態(tài)方,口,因,在每個微分井段內分散相顆粒是剛性體程井底氣體的密度也將比井大幾百倍此在注,分散相介質顆粒之間沒有相互作用氣或產氣量較大的情況下氣體密度對井底壓。力的影響是不應忽視的。分散相顆粒比介質分子大得多,由于氣體的可壓縮性使多相流具有如下特點氣、液混合體在井筒內的密度是變化的,與壓力、微分段內多相流基本參數(shù)描述深度、地溫梯度、氣體在標準狀態(tài)下的密度有關,而在對每個微分段內進行多相流液柱壓力和環(huán)空摩,、、、壓力又是氣體在井筒內的密度的函
6、數(shù)。壓力與密度交阻計算時盡管假設該段內壓力流量密度粘度,,,這個參數(shù)微觀上是常量但在宏觀上即從整個井眼互影響因此用一般的數(shù)學理論無法計算有關水力參,、數(shù)。鉆具或環(huán)空內的流速是一個變量,是壓力、深來考察卻是變量隨氣液比氣體體積分數(shù)的變化而度、地溫梯度、氣體在標準狀態(tài)下的密度等因數(shù)的函一一收稿日期。,數(shù)由于沿井眼方向流速的變化氣體含量也是井田,男,年畢作者簡介侯緒一業(yè)于華東石油學院鉆,因此塑性粘度等影響水力計算的參數(shù)也是,,,。深的函數(shù)井工程專業(yè)年獲碩士學位鉆井研究室主任高級工程師。、,聯(lián)一個變量由于的原因雷諾
7、數(shù)也是一個系電話第卷第期侯緒田多相流井筒壓力分布規(guī)律探討。因,,【,,【變化此要對這些參數(shù)進行分析建立其與氣液比、氣體體積分數(shù)之間的數(shù)學模型。。氣液比是標準狀態(tài)下單位時間內注人氣體氣量和地層迭代計算多相流環(huán)空某一位置的井底壓力產氣量的總和與單位時間內泵人液量和地層產液在對每一微分段進行水力計算前應收集并計算如,。,。,量總和的比值在其他條件不變的情況下全井下數(shù)據鉆井液出口溫度和地層溫度梯度并段保持不變。計算出根據注氣量和地層產氣量計算出,進‘,而尸,根據注液量計算出根據液相密度標準氣體體積分數(shù)筍狀態(tài)下的氣體
8、密度,計算出液相的初切值。、塑筍,性粘度產和氣相的塑性粘度產井口控制套壓是某微分段內氣體體積與流體總體積之比它、。、、隨井溫壓力等變化而變化設分別為微分段井眼直徑鉆具外經欲計算的井深。,內,、迭代步長微分段長△設累積步長為微分的氣體體積和液體體積分別為該微分段內,、,。,、,、段內流體柱壓力△環(huán)空壓耗△環(huán)空返速為的氣體在某井深處的壓力與溫度是微分。段內的氣體在標準狀態(tài)下的壓力、體積、溫度。則環(huán)空井底壓力計算流程如
