石油学报
石油學報
석유학보
ACTA PETROLEI SINICA
2015年
1期
120-126
,共7页
徐朝阳%孟英峰%魏纳%李皋%杨谋%刘佳洁
徐朝暘%孟英峰%魏納%李皋%楊謀%劉佳潔
서조양%맹영봉%위납%리고%양모%류가길
垂直同心环形管%气侵%气-液两相流%漂移模型%瞬态流动模型
垂直同心環形管%氣侵%氣-液兩相流%漂移模型%瞬態流動模型
수직동심배형관%기침%기-액량상류%표이모형%순태류동모형
vertical concentric annular tube%gas kick%gas-liquid two-phase flow%drift flux model%transient flow model
储层钻进时,由于地层压力预测不准造成地层气体侵入井筒,形成不稳定气-液两相流并导致井筒内压力剧烈变化,产生巨大的井控风险.为了揭示气侵过程井筒压力的演变规律,利用大型实验架进行了可视化模拟实验,测量气侵过程井筒压力变化,观察管内流动物理特征.将该过程简化为液体循环条件下垂直同心环形管管底连续注气过程,并基于非稳态流动理论和漂移模型建立了井筒气-液两相流动瞬态预测模型.该模型具有跟踪气-液界面等流动参数的功能,可采用半隐式有限差分法数值求解.实验数据分析表明:随着管底开始注气,管内压力先增大再减小;管路下部比上部先达到压力峰值,压力波动程度随着管深的增加而减小.模型数值仿真结果与实验数据吻合程度较高,证明了模型可用于预测气侵过程井筒流体瞬态流动特征.研究成果深化了对气侵过程井筒压力演变规律的认识,丰富了复杂工况钻井的水力学模型.
儲層鑽進時,由于地層壓力預測不準造成地層氣體侵入井筒,形成不穩定氣-液兩相流併導緻井筒內壓力劇烈變化,產生巨大的井控風險.為瞭揭示氣侵過程井筒壓力的縯變規律,利用大型實驗架進行瞭可視化模擬實驗,測量氣侵過程井筒壓力變化,觀察管內流動物理特徵.將該過程簡化為液體循環條件下垂直同心環形管管底連續註氣過程,併基于非穩態流動理論和漂移模型建立瞭井筒氣-液兩相流動瞬態預測模型.該模型具有跟蹤氣-液界麵等流動參數的功能,可採用半隱式有限差分法數值求解.實驗數據分析錶明:隨著管底開始註氣,管內壓力先增大再減小;管路下部比上部先達到壓力峰值,壓力波動程度隨著管深的增加而減小.模型數值倣真結果與實驗數據吻閤程度較高,證明瞭模型可用于預測氣侵過程井筒流體瞬態流動特徵.研究成果深化瞭對氣侵過程井筒壓力縯變規律的認識,豐富瞭複雜工況鑽井的水力學模型.
저층찬진시,유우지층압력예측불준조성지층기체침입정통,형성불은정기-액량상류병도치정통내압력극렬변화,산생거대적정공풍험.위료게시기침과정정통압력적연변규률,이용대형실험가진행료가시화모의실험,측량기침과정정통압력변화,관찰관내류동물리특정.장해과정간화위액체순배조건하수직동심배형관관저련속주기과정,병기우비은태류동이론화표이모형건립료정통기-액량상류동순태예측모형.해모형구유근종기-액계면등류동삼수적공능,가채용반은식유한차분법수치구해.실험수거분석표명:수착관저개시주기,관내압력선증대재감소;관로하부비상부선체도압력봉치,압력파동정도수착관심적증가이감소.모형수치방진결과여실험수거문합정도교고,증명료모형가용우예측기침과정정통류체순태류동특정.연구성과심화료대기침과정정통압력연변규률적인식,봉부료복잡공황찬정적수역학모형.
