气体钻井关键点问题研究以及最小注气量计算

作     者：朱忠喜 安锦涛 武兴勇 ZHU Zhong-xi;AN Jin-tao;WU Xing-yong

作者机构：油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院湖北武汉430100 新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 

出 版 物：《当代化工》 (Contemporary Chemical Industry)

年 卷 期：2017年第46卷第3期

页      面：507-510页

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：国家自然科学基金项目(51202024和51474036) 中国石油科技创新基金项目(2013D-5006-0307) 非常规油气湖北省协同创新中心创新基金项目(HBUOG-2014-4)资助 

主　　题：气体钻井 压力温度耦合 关键点 最小注气量 

摘      要：气体钻井技术不但具有避免井漏、泥页岩水化膨胀和储层污染等问题的优点,而且能够大幅度提高钻井速度,提高钻井速度4~8倍,有利于及时发现和有效保护储层及提高油气采收率和单井产量,特别对坚硬地层、致密储层勘探有着重要的意义。但是气体携屑困难、井眼堵塞等问题一直是阻碍该钻井方式推广的瓶颈问题,解决这些问题的关键技术之一就是最小注气量的确定。目前多数文献是用地层温度代替环空温度来进行最小注气量计算,但由于气体的PVT效应,温度受压力流速影响较大,若用地层温度代替环空温度存在较大误差。同时,以往最小注气量计算方法均将关键点设置为钻铤顶部,然而本研究中发现井筒内气体的携岩动能并非一定在钻铤顶部最小,井身结构和钻具组合对关键点位置的影响较大。应用温度-压力耦合计算方式,确定的气体钻井最小注气量与现场施工更加接近,在给定工况下,最小注气量误差在0.4%左右。