深水钻井增压管线开启判别及参数优化研究

• 作者: 刘和兴 李磊 窦亮彬 张明 赵凯 孙恒滨
• 来源期刊: 石油机械
• 学科: 工学
• 关键词: 深水钻井 隔水管 增压管线 水力参数 携岩
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 海洋石油装备
• 页码范围: 53-59
• 页数: 7页
• 分类号: TE52
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.02.009

摘要

深水钻井过程中钻井液从套管环空返至隔水管段时,由于隔水管段环空尺寸突然增大,钻井液流速降低,携岩效率下降,从而导致钻井事故的产生,而深水区域目的层压力窗口非常小,难以通过增大海上平台钻井泵排量的方法来提高隔水管段携岩效率.鉴于此,基于井筒流动与传热理论,考虑钻井液流变性随温度变化特性,提出了深水钻井增压管线开启判别方法及流程,给出了主井筒内钻井液排量上、下限的计算方法和增压管线排量参数的优化方法.以南海LS-x深水井为例,分析了增压管线开启判别流程及主井筒和隔水管段排量优选计算过程.研究结果表明:深水窄密度窗口目的层一般需要开启增压管线辅助携岩,深水钻井常用的HEM水基钻井液体系在低温下具有较高黏度,有利于隔水管内携岩;增压管线开启后隔水管流动摩阻增大,导致井底ECD略增大,但影响程度非常低,通常情况下增压管线排量在额定排量范围内只需考虑其携岩效率即可.研究成果可为深水钻井水力参数优化和作业安全提供理论参考.