控压钻井回压压力波在井筒中传播的速度和时间规律

• 作者: 孙晓峰 屈俊波 潘一 闫铁 陈烨
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 控压钻井(MPD) 气侵 气液两相流模型 虚拟质量力系数 气液两相流 压力波传播方程 压力波波速 控制响应时间
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 77-84
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2017.11.010

摘要

控压钻井过程中当监测到井底发生气侵尤其是溢流时,通常通过调节回压泵和节流管汇阀门给井筒施加回压来重新构建井底压力平衡.但气侵后回压压力波到达井底的时间有一个明显的滞后,如仍认为井口回压瞬间加载到井底,由此计算得到的井筒相关参数与实际井筒流动参数必然存在着较大的误差,有可能造成井控失效甚至引发井喷.为此,基于整体平均气液两相流模型,以回压压力波在井筒中传播速度和时间为研究对象,建立了环空气液两相流动的压力波传播方程,并引入气液相间作用力对方程组进行耦合求解.计算结果表明:①压力波波速随钻井液密度的增加而增大,随含气率、虚拟质量力系数的增加而呈现出减小的趋势,先急剧变化,之后变化幅度缓慢;②当含气率大于o.10或虚拟质量力系数大于0.20时,气液相间动量已充分交换,压力波波速的减小幅度变缓,趋于稳定.以四川盆地蓬莱9井为例,计算得到压力波单次传播的平均时间约为50 s,4个回合的总传播时间约为200s,占系统控制响应总时间的67％以上.结论认为,采用该方法计算得到的压力波在环空中的传播速度及传播时间更加符合实际井况,可大幅度提升MPD钻井系统控压响应时间的准确性和自适应节流阀控制的精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙晓峰	东北石油大学石油工程学院	24	89	4.0	9.0
2	闫铁	东北石油大学石油工程学院	80	435	11.0	16.0
3	屈俊波	东北石油大学石油工程学院	6	4	1.0	1.0
7	陈烨	东北石油大学石油工程学院	11	5	1.0	2.0
8	潘一		131	835	16.0	23.0