深层页岩气水平井钻进中井筒-地层瞬态传热模型

摘要：

目前深层页岩气井常用的旋转导向工具服役环境温度为135?℃,准确预测深层页岩气水平井钻进中循环温度对延长井下测量工具使用寿命与有效延伸水平段长度非常重要.基于能量守恒原理,考虑井筒-地层各控制区域??钻柱内流体、钻柱壁、环空流体及近井壁地层在径向与轴向传热机理,建立了井筒-地层瞬态传热模型,应用全隐式有限差分法对数学模型求解,分析了各敏感因素对井筒温度的影响.研究表明:页岩气水平井流体循环初期环空流体温度高于原始地层温度;增加循环时间、流体比热容与密度、降低入口温度可以降低井底温度;排量过高引起摩阻生热,使得井筒温度非降反升;通过地面降温装置降低入口温度能抵消水平段延伸产生的热量,增加水平段钻进距离;结合Y101H26-1井数据,当入口温度为35、65?℃,对应钻进井深分别为5650、5250?m时,不超过旋转导向工具服役环境温度,计算误差在3％以内.该研究成果可避免井筒降温技术应用的盲目性和低效性.

关键词：深层页岩气井、井筒-地层温度、瞬态传热模型、瞬态传热机理、循环温度

所属期刊栏目：44

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国石油集团公司重大现场试验项目;中国石油西南油气田公司科研项目

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

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