声速流对钻头温度和压力的影响

• 作者: 李根生 沈忠厚 王海柱
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 钻井 声速流 喷嘴 温度 压力 二氧化碳
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 页码范围: 67-69,74
• 分类号: TE242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2010.04.012

摘要

气体钻井过程中,喷嘴处容易产生声速流,且在声速流条件下,伴随着压力间断和喷嘴低温,会导致钻头"冰包",环空压力急剧上升而立管却无法检测的现象,容易造成地面及井下事故.以超临界CO2气体钻井为例对钻头渐缩喷嘴压力、温度、流速变化对声速流的影响进行研究.结果表明:气体从喷嘴喷出后,压力急剧降低,体积快速膨胀,产生焦耳汤姆逊效应,使得喷嘴出口温度急剧降低,降低幅度取决于气体性质以及上下游压力比;在进行气体钻井设计时,尤其是需要高压力、大排量喷射钻井时,首先要估算井底压力范围,再计算喷嘴上游临界压力,确定钻头上游安全压力带作为水力参数设计的参考标准,控制好井底与钻头上游之间的压力关系,避免声速流的发生.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李根生	中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室	149	1866	24.0	35.0
2	王海柱	中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室	26	291	10.0	16.0
3	沈忠厚	中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室	65	1054	16.0	30.0