深水钻井气体沿井筒上升的膨胀规律

Expansion Characteristics of Uprising Gas along Wellbore in Deepwater Drilling

路继臣 任美鹏 李相方 孙宝江 张兴全 徐大融

中国石油海洋工程有限公司，北京100176；2.中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，北京102249 ；3.中国石油大学(北京) 石油工程学院，北京102249；4.中国石油大学（华东） 石油工程学院，山东青岛266555

深水钻井井筒温度场与陆地钻井井筒温度场不同，而气体沿井筒上升的膨胀规律与温度密切相关，为了更好地进行深水钻井井控，需要求出深水钻井井筒温度场，并在此基础上分析深水钻井过程中气体沿井筒上升的膨胀规律。根据能量守恒定律和真实气体状态方程建立了深水钻井井筒温度场和气体膨胀计算模型，并利用所建立的模型分析了深水钻井时气体沿井筒上升的膨胀规律：气侵发生在井底时，循环期间的气体膨胀明显大于非循环期间的气体膨胀，井深越深两种工况的差别越明显；无论是循环期间还是非循环期间，钻井液密度越小，气体膨胀越明显；气侵发生在隔水管底部时，非循环期间的气体膨胀大于循环期间的气体膨胀，与气侵发生在井底情况相反；气侵速度一定，溢流到达某井深时，非循环期间的溢流体积比循环期间的大。

https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-0890.2011.02.006