超临界二氧化碳控压钻井控压方法.PDF

2016 10 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol.43 No.5 787 文章编号：1000-0747(2016)05-0787-06 DOI: 10.11698/PED.2016.05.15 超临界二氧化碳控压钻井控压方法 1 2 1 1 3 宋维强 ，倪红坚 ，王瑞和 ，沈忠厚 ，赵梦云 （1. 中国石油大学（华东）石油工程学院；2. 中国石油大学（华东）非常规油气与新能源研究院； 3. 中国石化石油勘探开发研究院） 基金项目：国家重点基础研究发展计划（973 ）项目（2014CB239202 ）；教育部博士点基金（20120133110011； 20130133110006 ）；国家自然科学基金） 摘要： 以井底恒压为控压目标建立了基于井筒传热过程的计算模型，实现了对流场温度、压力、流动阻力和CO2 物 性参数的耦合计算。基于特定井口回压条件下的环空压力剖面计算结果，给出了超临界 CO2 控压钻井控压方法。研 究了流量、井深和注入温度等因素对井口回压和环空压力剖面的影响规律。结果表明：环空压力剖面与井深近似呈 线性相关，利于压力剖面的调控。为实现控压目标，井口所需补偿的回压随流量的增大而减小，随井深的增大而增 大。CO2 注入温度对井口回压、环空压力剖面和流动阻力的影响很小，工程实践中可忽略不计。一定温度条件下存 在一个对应的临界压力使CO2 的密度发生激变，建议地面储罐中CO2 储存压力要高于该临界压力。图6 表 1 参21 关键词：超临界二氧化碳钻井；控压钻井；井筒传热；环空压力；井口回压 中图分类号：TE242 文献标识码：A Pressure controlling method for managed pressure drilling with supercritical carbon dioxide as the circulation fluid 1 2 1 1 3 SONG Weiqiang , NI Hongjian , WANG Ruihe , SHEN Zhonghou , ZHAO Mengyun (1. School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China; 2. Research Institute of Unconventional Petroleum and Renewable Energy, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China; 3. SINOPEC Exploration Production Research Institute, Beijing 100083, China) Abstract: Heat transfer along the wellbore was analyzed, and then a closed mathematical model, which fully couples the hydrostatic pressure, temperature, physical properties of CO2 and