深水高温高压井钻井井筒循环温度分布与控制方法研究

摘要

由于勘探领域的扩大和井深的增加,深水高温高压钻井作业随之普及.高温会对钻井液性能和井下及井口设备、工具、仪器的密封件、软管造成严重的损坏,准确的钻井温度模拟至关重要.本文在前人研究基础之上,结合深水钻井的工艺和高温高压地层的特点,建立了深水钻井井筒循环温度数学模型,重点分析了隔水管和输入能量对温度剖面的影响,以及海底防喷器处的温度变化规律.研究结果表明钻井系统输入能量、隔水管增压泵排量对井筒温度剖面的影响不可忽略.入口温度、增泵排量、泥浆热导率、泥浆密度等参数对井筒温度剖面局部区域产生影响较大,泥浆排量和泥浆比热对整个温度剖面均有重要影响.在设计阶段,可通过优化井眼轨迹、采用高比热钻井液来达到降低井底温度的目的;在现场作业阶段,在保证钻井安全和效率的前提下可采用增加钻井液润滑性、减小钻井液入口温度等方法来达到降低井底温度的目的.