空气钻井最小流量计算方法

第 2 8 卷第 5 期 天 然 气 工 业 空气钻 井最小流量计算方法 * 毕雪亮 陶丽杰 翟洪军 高立军 ( 1 ． “ 提高油气采收率” 教育部重 点实验室 ·大庆石油学院 2 ． 中国石油大庆钻井工程技术研究院) 毕雪 亮等． 空气钻 井最小流量计 算方 法． 天然气工业 ， 2 0 0 8 ， 2 8 ( 5 ) ： 6 3 — 6 4 ． 摘 要 应用气体 状态方程、 热力学定律 对空气钻井 中各 个流 动参数进 行分析 ， 重 点讨论储 层流体 涌入 时空 气钻 井过程 中最小空气流量的确定 ， 以及 立管注入 压力和钻 头喷嘴压力等问题。建立 了钻 头上 喷嘴 压力 的计 算模 型， 根据所建立 的模型编制计 算软件 ， 可 以较准确地计算管柱 内压力 以及 空气钻 井需要 的最 小流量 ， 同时该模 型还 考 虑 了储 层流 体的涌入。结合现场实践 ， 对该模 型进行 了分 析修 正， 以期达到指 导现场 实际空气钻 井施工的 目的。 主题词 空气钻井 空气流量 压力 流 动参数 数 学模 型 空 气钻 井技 术是 在 2 O世 纪 5 O年 代 引进 的 。尽 管 最 初 的 空气 钻井 比较 原 始 ， 但 是 此 项 技术 能 够 提 高 钻速 。从 经 济 的 角度 来 考 虑 ， 空 气 钻 井 目前 在 钻 井 领 域 占主要 地 位 ， 而对 空 气 钻 井 流 动参 数 的计 算 是 空气 钻井 的理论 依 据 。只有 对 空气 钻 井 各个 流 动 参 数有 了很 清楚 的认 识 ， 才 能 很好 地 应 用 此项 技 术 。 笔 者 建 立 了一 套 符 合 钻 井 实 际 的模 型 ， 并且 在 此 模 型 的基 础上 编制 软件 ， 方便 现场 施工 需要 。 一 、 最 小 流量 的确 定 由气 体状 态方 程 以及 热力 学 定律 推 导 出气 体 钻 井 需要 的最 小流量 Ⅲ见 式 ( 1 ) ： 1 ． 1 7 8× 1 0 如S TQ V g O 2 A √ ( P + T ) ( ≠ ) T ㈩ 其 中参数 n和 b由下 式确 定 ： S Q i + 1 ． 7 4 4×1 0 S R +8 0 0 ( S Q +S l Qf ) R Q ( 2 ) 6 一 H ( 3 ) g 式 中： T为井筒某处温度 ， K； 丁 s 为地表温度 ， K； G为 地温梯度 ， K ／ m； S 为气体相对于空气 的密度......