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西安石油大学学报(自然科学版)2026年第02期:海洋钻井井筒中水合物生成风险区域预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姜辉;

单位:中国石油吉林油田工程技术服务公司;

摘要:随着海洋油气资源勘探开发的不断深入,海洋钻井过程中,井筒中低温、高压环境极易导致天然气水合物生成,进而引发井筒堵塞和流动安全等钻井难题。为解决以上问题建立了海洋钻井中井筒压力和瞬态传热数学模型,采用全隐式有限差分法进行数值求解得到了井筒温度场、压力场,结合水合物相平衡模型预测了井筒中水合物生成的风险区域,揭示了5种因素对井筒温度、压力及水合物生成风险区域的影响规律。结果表明:随钻井液循环时间增大,上部环空温度升高、下部降低;随注入钻井液温度升高,上部环空温度升高、下部不变;随钻井液排量或密度增大,上部环空温度升高、下部降低,环空压力升高;随井口回压增大,井筒温度不受影响,环空压力增大;增大循环时间、注入钻井液温度和钻井液排量,或减小井口回压,将降低井筒中水合物生成的风险,钻井液密度的变化对井筒中水合物生成风险区域的影响较小。研究形成了海洋钻井井筒中水合物生成风险区域系统预测方法,对于保障海洋钻井安全具有重大指导意义。

关键词:水合物生成;;海洋钻井;;井筒温度;;井筒压力;;预测方法