基于非等温三相流模型的欠平衡钻井井底压力预测

摘要

考虑欠平衡钻井中钻屑的影响以及由于地层和钻井液之间热量传递导致的温度变化,应用气-液-固三相流模型来模拟井筒流体,计算井筒温度和压力分布,分析不同参数对环空内流体压力和温度分布的影响。研究表明,与两相流模型及其他考虑地温梯度的三相流模型相比,考虑传热的非等温三相流模型能够更加准确地预测欠平衡钻井井底压力。井筒内黏性耗散、旋转钻柱与井壁间摩擦及钻头钻进产生的热源以及储集层油气流入对环空内流体温度分布有重要影响,进而对井底压力产生重要影响。井底流体温度随着液相流量、循环时间、液相和气相比热容的增加而降低,随着气相流量的增加而升高。井底压力与气相和液相流量的相关性较强,液相流量增加则井底压力增大,气相流量增加则井底压力减小;井底压力与循环时间、液相和气相比热容的相关性较弱。