气体钻井最小注气量模型的优化

石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报)2 0 1 4 年 4 月 第 3 6 卷 第4 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y ( J ． J P I )A p r ． 2 0 1 4 V o 1 ． 3 6 N o ． 4 气体钻 井最小注气 量模型 的优化 孑 『 J ＼ 士慧 ，闫铁 ，毕雪亮 ( 东北石油大学提高油气采收率重点实验室， 黑龙江大庆1 6 3 3 1 8 ) 张东 ( 安 东 石 油 技 术 ( 集团 ) 有限 公司， 北京1 0 0 1 0 2 ) [ 摘要] 气体钻 井施工中保 持合理 的气体体 积流量对钻 井的成功至关重要 ，为 实现气体体 积流量的准确 预 测 ，根据修正 的 T a b a t a b e i 携液最小动能理论 ，结合考虑岩屑和侵入流体影 响的环 空压 降计算方法 ，建 立 了气体钻 井连续携岩 、携液 的最小注 气量模型 。其 中，T a b a t a b e i 携 液最小 动能理论 的修 正考 虑 了温度 对 表面 张力 的影 响及 雷诺数和液滴球形度对 曳力 系数的影 响；由于模 型所确定 的最小注 气量是地 面条件 下 的 ， 因 此 引入 了原 油体 积 系数 、 天 然 气 体 积 系 数 、地 层 水 体 积 系 数 来 表 征 温 度 、压 力 对 油 、 气 、水 等 流 体 的影响。模 型计算结果分析表 明，气体钻 井连续携 岩、携液 需要更大 的注气量 ；注 气量 的大小 与机 械 钻 速 、环 空截 面积 、井 口回压 有 关 。 [ 关键词 ]气体钻井；最小动能；最 小注 气量 ；携液 ；携岩 [ 中图分 类号]T E 2 2 [ 文献标 志码]A [ 文章编号]1 0 0 0 — 9 7 5 2( 2 0 1 4 )0 4 — 0 0 8 6 一 o 5 气体 钻 井技术 因具 有机 械钻 速高 、成本 低 、有效 控制漏 失层 、及 时评 价低压 低渗 油气 层和保 护 油气 层 等优点 而备 受青 睐 。合理 的注气 量是 气体 钻井 成败 的关键 ，注气量 太小 ，携岩 能力 不足 将导致 岩 屑被 重 复破碎 ，严重影 响机 械钻 速 ，同时 岩屑还 会 向井底 沉降 ，在井 内堆 积 ，造 成扼 流 ，致使 钻井作 业 无法 正 常进行 ；注气量 过 大又会 增大 环空 压降 ，从 而增加 井底 压力 ，致使 机械 钻速 降低 ，并会 使井 眼 冲蚀 扩 大 。因此 有 必要对 气......