深水钻井溢流井控期间水合物形成机理分析

摘要

受海底高压低温环境的影响,深水钻井作业过程中极易形成会堵塞井筒的天然气水合物,进而还会对整个钻井液循患系统造成影响.尽管水合物的形成需要特定的压力和温度环境,但井筒中的水合物形成速度较慢,即使达到了热力学条件,仍需经过成核、生长这两个步骤.在实际作业中,具备形成水合物条件的流体可能已经循环出井筒了,因此也就不会对作业造成影响.因此我们在深水钻井溢流井控期间,必须要综合分析井筒内流体的多相流动规律与水合物形成的分子动力学特征.然而,目前学术界判断水合物生成机理都是以热力学特征为理论基础,忽略了对分子动力学特征的分析.本文基于热力学和动力学特征,结合水合物膜微孔板理论,探究了溢流井控期间循环、关井和压井期间水合物的生成机理,同时还简要预测了不同流型对水合物生成的影响,以为深水钻井作业降低危害提供理论参考.