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欠平衡钻井环空多相流压力控制

专 业: 油气井工程
关键词: 欠平衡钻井 多相流 环空 套压
分类号: TE21
形 态: 共 79 页 约 51,745 个字 约 2.475 M内容
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内容摘要


环空内多相流动气、液、固相规律的研究和套压的有效控制是欠平衡钻井理论中的关键内容之一。

该文根据欠平衡钻井实现的工况要求,以及环空内多相流沿井底向井口运移过程中发生的相态变化等情况,综合考虑气液耦合、液固耦合、油气钻井液或水的耦合的基础上,运用漂移流模型理论,并且综合考虑分相流模型和均相流模型,建立了环空内多相流动的一维瞬态理论模型。

在理论求解部分,结合环空内油气运移规律,采用不等距差分网格数值分析方法,借助于计算机对环空多相流动理论模型进行了数值求解。

在理论模型分析部分,较为详细地分析了多相流动中各相速度、密度、质量分数、相体积分数等参数随时间沿井深的变化规律,重点讨论了环空内压力和套压随时间的变化规律。

文中提出了欠平衡外井套压控制方法。

计算实例表明该文建立的环空多相流动理论模型正确可靠,为现场欠平衡钻井套压控制提供了理论依据……

全文目录


文摘
英文文摘
1.绪论
1.1.本文立论的依据及研究目的和意义
1.2.研究现状
1.3.研究的主要内容
1.4.研究方法及思路
2.UBD环空多相流理论
2.1. UBD环空多相流动物理模型
2.2.多相流的有关特性参数
2.3.多相流流动形态特征及分类
2.3.1.泡状流
2.3.2.环状流
2.3.3.段塞流
2.4.多相流动模型
2.4.1.漂移流动模型特点
2.4.2.漂移模型基本表达式
2.4.3.气相滑脱速度
2.4.4.油在液相中滑脱速度
2.4.5.钻屑在液相中的沉降速度
2.4.6.分布系数
2.4.7.相体积分数
2.4.8.密度
2.4.9.井斜角对漂移流体速度的影响
2.5.UBD环空多相流动控制方程
2.5.1.多相流动控制方程
3.地层渗流与传热
3.1.油气藏渗流
3.1.1.三相流动达西公式
3.1.2.油气井产量:
3.1.3.连续性方程
3.1.4.流动方程
3.2.储层流体主要物理性质
3.2.1.天然气PVT计算
3.2.2.原油PVT计算
3.2.3.油气间传质
3.3.地层传热模型
3.3.1.钻杆内钻井液温度模型
3.3.2.环空内钻井液温度模型
3.3.3.近井地带地层热传导
3.3.4.定解条件
4.UBD环空多相流理论模型的建立
4.1.环空内多相流分析
4.1.1.环空组分为气、油、钻屑、钻井液或水时
4.1.2.环空组分为气、钻屑、钻井液或水时
4.1.3.只有钻屑、钻井液或水
4.2.多相流动摩阻压梯的确定
4.2.1.泡状流情况
4.2.2.段塞流情况
4.2.3.环状流情况
4.3.定解条件的确定
4.3.1.初始条件
4.3.2.边界条件
5.理论模型的数值化及求解
5.1.有限差分法
5.1.1.定解域的离散
5.1.2.差分方程的适定性
5.2.理论模型的数值化
5.2.1.差分格式
5.2.2.数值模型的建立
5.2.3.定解条件的离散
5.3.数值模型的求解
6.应用实例与分析
6.1.套压变化
6.2.环空流体主要特性参数变化
6.3.排量的影响
6.4.钻屑的影响
结论及认识
参考文献

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中图分类: > TE21 > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 钻井理论

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