控压钻井井底气侵停止与否实时判别方法研究

作     者：何淼 柳贡慧 李军 张涛 李梦博 郭庆丰 HE Miao;LIU Gong-hui;LI Jun;ZHANG Tao;LI Meng-bo;GUO Qing-feng

作者机构：中国石油大学石油工程学院北京102249 北京信息科技大学北京100192 中海油研究总院北京100027 中国石油勘探开发研究院北京100083 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2015年第36卷第8期

页      面：865-874页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(重点项目)(51334003) 国家自然科学基金(面上项目)(51274221 51274045 51374223)~~ 

主　　题：控压钻井 出入口流量 井口回压 立管压力 二阶导数 

摘      要：实时判别井底气侵停止与否是控压钻井井控方法的关键,直接关系到基于立压控制法循环排气或常规关井等后续作业的选取.综合考虑气体运移膨胀和气体溶解的因素,指出出入口流量一致并不等同于井底气侵停止,两者存在时间先后关系.基于快速施加井口回压控制方法,建立了控压钻井井筒与地层耦合的多相变质量流动模型,采用有限差分法迭代求解,模型计算值与实验测量值吻合较好.模拟结果表明,出口流量有无明显拐点是区分出入口流量一致和井底气侵停止时间先后的标志.一旦井底气侵停止,立管压力的二阶导数会迅速降至0点附近且趋于稳定.根据上述参数变化特征,提出了基于出入口流量和立管压力实时监测的井底气侵停止与否实时判别方法.该研究对于完善控压钻井井控理论具有重要的指导意义.