考虑非牛顿流体螺旋流动的钻井井筒温度场研究
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2023-12-20 19:43:58
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文档简介：
第 4
2卷第 5
期
2
O
1
4年 9月
石
油
钻
探
技
术
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钻井完井
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5
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1
3
考 虑 非 牛 顿流 体 螺 旋 流 动 的钻 井 井筒 温 度 场研 究
李梦博
，
柳 贡慧
，
李 军
，
魏晓强。
，
高海军
(
1
．
中国石油大学 (
北京 )
4
5
油工程学院 ，
北京 1
0
2
2
4
9
；
2
．
北京信息科技大学 ，
北京 1
0
0
1
9
2
；
3
．
中国石油长城钻探工程有限公 司钻 井
三公司 ，
辽宁盘锦 1
2
4
0
1
0
；
4
．
中国石油长城 钻探工程有 限公司钻井一公司 ，
辽宁盘锦 1
2
4
0
1
0
)
摘
要 ：
准确 了解钻井过程 中井筒温度及其变化规 律对 于安全 、
高效钻 井具有 重要 的意义 。根据 热力 学第一
定律及传 热理论 ，
建立 了完整的钻井循环过程 中温度场数 学模型 ，
分析 了井 筒 中非牛 顿流体 螺旋流动 的传热机 理
以及水 力学能量和机械 能量对 井筒温度场 的影 响规律 ，
对 高温 高压循环 当量 密度计 算和井筒温度控 制方 法进 行 了
初步探讨 。模型计算结果与 现场 试验数 据吻合 较好 。由数值模 拟 结果得 出：
在 井 深 2
0
0
0
．
0
0
m 处 ，
钻柱 转速 从
0
r
／
mi
n
升至 2
0
0
r
／
r
n
i
n时该 处温度升 高 4
．
5℃ ；
在 井深 5
0
0
0
．
0
0
m 处，
钻柱转速从 0
r
／
mi
n升 至 2
0
0
r
／
mi
n时该处
温度升 高 7
．
8℃ 。研究结果表明 ，
井底温度随钻柱转速的增加呈指数增长，
随着井深的增加 ，
钻柱旋转对井底 温度 的
影响更加明显。建立的温度场模型可为高温 高压地层钻井水力学设计和现 场作业过程中的温度控制提供理论参考。
关键词 ：
钻井 井筒温度 非牛顿流体 数 学模型
中图分类号 ：
T
E
2
1
文献标识码 ：
A
文章编号 ：
1
0
0
1
—
0
8
9
0
(
2
0
1
4
)
0
5
—
0
0
7
4
—
0
6
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