连续循环钻井系统分流增压过程压力波动机理

◀钻井技术与装备▶ 连续循环钻井系统分流增压过程压力波动机理 ∗ 眭 越 １ 马青芳 ２ 胡志坚 ２ （１􀆰 中国石油勘探开发研究院 ２􀆰 中国石油集团钻井工程技术研究院） 摘要： 为解决连续循环钻井系统在分流增压作业过程中出现的钻井液循环压力波动的问题， 通过对连接循环钻井系统分流增压作业过程分析， 建立了相应的数学物理模型通过对连接循环钻 井系统分流增压作业过程分析， 建立了数学物理模型， 通过仿真分析对引起系统压力波动的机理 进行了研究， 提出了优化方案， 并进行了试验验证。 分析结果表明， 增压过程中因分流而导致循 环流量快速下降是引起系统压力波动的主要原因； 选取合适的控制阀， 调节相应的节流控制参数， 可以有效减小泵压波动的幅度； 预填充时尽量完全排走腔体内的残余气体、 提高预填充压力和缩 短增压管线长度可有效减小泵压波动幅度， 缩短波动时间。 关键词： 连续循环钻井系统； 分流增压； 压力波动； 仿真分析； 优化 中图分类号： ＴＥ９２６ 文献标识码： Ａ ｄｏｉ： １０􀆰 １６０８２ ／ ｊ􀆰 ｃｎｋｉ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １００１－４５７８􀆰 ２０１５􀆰 ０８􀆰 ００４ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｂｏｏｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｉ Ｙｕｅ１ Ｍａ Ｑｉｎｇｆａｎｇ２ Ｈｕ Ｚｈｉｊｉａｎ２ （１􀆰 ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ； ２􀆰 ＣＮＰＣ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｉｒｃｕｌａ⁃ ｔｉｏｎ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｏｏｓｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｏｏｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎａ⁃ ｌｙｚｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ􀆰 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ， ｒａｐｉｄ ｄｒｏｐ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｌｏｗ ｄｕｅ ｔｏ ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ｉｎ......