张更，李军，2，柳贡慧，3，杨宏伟，王江帅，安锦涛

（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249；2.中国石油大学（北京）克拉玛依校区，新疆 克拉玛依 834000；3.北京工业大学，北京 100124）

0 引言

随着全球的油气勘探开发逐渐向深水、深层转移，建井深度逐步加大，随之而来的是，井下情况更加复杂，这给井筒温度剖面的计算提出了巨大挑战。井筒温度变化对井下压力控制、钻井液性能、井壁稳定、井下工具等具有非常显著的影响，井筒温度剖面的计算对安全高效的钻进具有十分重要的意义[1-6]。目前计算井筒温度的模型主要分为解析模型和数值模型。Holmes等[7]最早对井筒温度解析模型进行了研究，后来的研究[8-11]多依据他们建立的经典模型，利用解析方法研究在循环钻进、固井、油气生产等过程中的传热行为。然而，这些解析模型多为稳态模型，不能用于计算复杂系统的传热过程，特别是深水和深层钻井。Raymond等[12-13]进行了开创性的研究，建立了传热数值模型并计算了对流换热系数。之后的一些井筒温度数值模型都以他们的研究为基础，只是考虑了深水、停止循环、漏失、气侵等不同工况环境。井筒温度受多种因素的影响，现有研究主要集中在钻井液物性参数、循环时间、钻井液排量等主观因素的影响，对钻井液流动阻力与钻柱旋转等客观因素影响的研究还不够深入。现有模型没有同时考虑这2个客观因素的影响，导致井底温度计算值偏低，与井底实际温度偏差较大。所以，建立考虑钻井液流动阻力与钻柱旋转的井筒瞬态传热新模型，对比分析流动阻力产生的摩擦热能与钻柱旋转产生的旋转动能，对研究井筒温度的影响非常有必要。……