高压盐水层控压放水模拟计算研究
2021-07-16张朝举杨宏伟柳贡慧刘金璐邓昌松
钻采工艺 2021年3期
张朝举,李 军,杨宏伟,柳贡慧,刘金璐,邓昌松
1中国石化西南石油工程有限公司2中国石油大学石油工程学院(北京)3中国石油塔里木油田公司
0 引言
钻遇高压盐水层是盐膏层钻进过程中的一种特殊情况。目前国内处理高压盐水层的方法和措施主要有提密度压井和控压钻井两种[1-3],但这些方法往往不能满足安全钻进的要求。一方面是由于高的地层压力使安全密度窗口变得非常窄,压井或控压时常常会发生压漏地层的情况;另一方面是提高钻井液密度只能平衡地层高压,而不能减少地层压力,这对后续固井过程中套管的抗外挤强度提出了很高的要求[4]。
控压放水技术可以有效的解决上述问题。控压放水技术通过释放地层流体减小地层压力,从而扩宽钻井液密度“操作窗口”,达到安全钻进的要求。但是,由于学者们对该技术的研究较少,许多理论还不完善,该技术目前仅在塔里木油田的一些井中得到了应用[5-6]。笔者基于地层盐水流动机理,利用井筒多相流动理论、地层渗流方程模拟了控压放水全过程,并进行了定量分析,以便该技术得到更好的推广和应用。
1 模型的建立及求解
1.1 井筒多相流动及渗流模型
如图1所示,在地层流体进入井筒后,井筒环空中既存在钻井液和岩屑,也存在与钻井液理化性质不同的高压地层盐水,还可能含有少量的原油。由于地层流体的进入,井筒的温度场及压力场会发生相应的改变,而温度和压力场的改变也会对井筒流动产生影响。……
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