井筒温度

摘要： 基于井筒与地层的传热情况,根据能量守恒及井筒传热原理,考虑物性参数随温度和压力变化,建立了生产井井筒的温度场预测模型,形成了求解算法和数学仿真模型,研究了温度场的影响因素。结果表明:产出气各物性沿井深分布差异较大,在分析时有必要耦合考虑;随着日产量和井底温度增加,井筒各段的温度均上升,其中日产量在30×10^(4) m^(3)/d时,井口的产出气温度最高(686°C),井底温度在1000°C时,井口温度为588°C;井底压力对温度场影响很小,在工程应用中可忽略不计;随着井深增加,井口温度下降。

摘要： 随着冬季对天然气需求的持续增加,对储气库的调峰能力提出了严峻的考验,注采井作为连接地面与地下的通道,井筒温度受注采周期的影响发生变化,如何准确地预测井筒内温度变化,对于预测环空压力、保证油管和套管安全、水泥环密封性和储气库运行安全至关重要。根据流体力学中质量守恒定律、能量守恒定律和动量定理,将气体的压强、温度、密度和流速进行耦合分析,利用显式四阶Runge-Kutta数值求解方法,输出油管内气体不同深度的流动参数,并对影响油管内气体温度的敏感性因素进行分析,得到了储气库注气过程、采气过程、关井阶段温度分布规律。结果表明:注气过程井底处温度受注气量影响较大,注气时间和注气压力对井底温度影响较小;在采气过程,井口处气体温度随采气量的增加而增大,油管内气体压力由井底到井口逐渐减小,并且随着采气量的增加,减小趋势越明显;在关井初期,油管内气体温度变化速率较大,随着关井时间的持续增加,油管内气体温度逐渐趋于地层温度,并且越接近于井口气体温度变化速率越明显。

摘要： 新疆油田石炭系火山岩储层非均质性较强,多簇压裂和暂堵转向压裂开发效果差异较大,主要原因在于常规压裂监测技术难以准确监测各簇裂缝进液和扩展情况从而采取针对性措施,为此进行了管外光纤监测技术现场试验。实验结果表明,管外光纤技术能实时测量井筒的温度分布,同时通过声波振动能实时了解压裂施工过程中各簇的进液情况。通过对测得温度数据和震动数据进行合理的解释后,可以得出各簇不均匀进液情况,针对性地设计暂堵或重复压裂改造工艺,促进各簇裂缝均匀进液扩展,从而较大幅度提高储层改造体积。根据管外光纤的实时现场结果,优选段内多簇+极限限流+暂堵压裂技术,在西北缘石炭系推广应用32井次,压裂后单井平均产量提高13%,取得了良好的应用效果。

摘要： 准确预测钻井过程中的井筒温度是科学评价井筒中流体流动安全与压力控制的关键。为此,基于井筒–地层各区域能量守恒原理,建立了井筒–地层传热数值模型和井筒–地层传热解析模型,分别用全隐式有限差分法和解析法对数学模型进行了求解;并结合顺北油田某超深井井身结构与钻井参数,从传热机理上分析了2种模型的井筒温度计算精度及其影响因素。分析认为:钻进时,下部井段环空流体温度低于原始地温,而上部井段流体高于原始地温;解析模型应用简化的无因次时间函数表示从远处地层传至近井壁的拟稳态热交换方式,并用综合传热系数表征地层–环空、环空–钻柱内总的热交换量,减少了井筒与地层间的热交换量,导致其计算出的环空和钻柱内流体温度低于数值模型。研究结果表明,数值模型计算结果与实测值吻合程度高,数值模型和解析模型的计算误差分别为1.46%和6.94%,两者计算结果差值为13.15°C。研究结果为深入认识钻进中井筒-地层传热机理和准确评价温度场提供了理论依据。

摘要： 为研究缺陷和温度共同作用下套管的抗挤强度变化规律,在套管抗挤强度分析的基础上,建立了磨损套管和腐蚀套管有限元模型,分析了套管磨损量、壁厚、腐蚀坑深度和腐蚀坑半径对套管抗挤强度的影响,并依据分析结果建立了N80钢级套管抗挤强度预测模型。研究结果表明:相同温度下,套管磨损率等量增加,套管抗挤强度出现明显下降且下降幅度逐渐变小;相同温度下,保持套管腐蚀深度等量增加,套管抗挤强度持续下降,下降幅度相差不大;套管的壁厚、磨损率、腐蚀半径和腐蚀坑深度对抗挤率基本没有影响,抗挤率只与温度相关;建立的缺陷套管抗挤强度预测模型在20~200°C的温度范围内,可对套管抗挤强度进行预测,可靠性较高。研究结果可为套管设计和现场应用提供指导。

摘要： 为了分析钻井液流动阻力与钻柱旋转对井筒温度的影响,文中基于能量守恒定律,考虑流动阻力产生的摩擦热能与钻柱旋转产生的旋转动能,建立了井筒瞬态传热新模型.该模型的计算值比Yang数值模型和Al-Saedi解析模型的计算值高,更接近井底实际温度.实例井计算结果表明:相比于流动阻力,钻柱旋转对井口温度和井底温度的影响较大;流动阻力与钻柱旋转对上部井段温度的影响不大,但随着井深的增加,影响逐渐加剧;随着钻柱转速与钻井液排量的增加,环空温度不断增大.

摘要： 深水高温高压井油气开发过程中,由于油气流将井底热量携带至井口,容易出现井口抬升现象,可能导致井口装置密封失效,存在较大的安全隐患.为提高深水油气田开发井全寿命周期的完整性,针对深水高温高压井油气开采阶段,建立了深水高温高压油气开发井筒温压场及井口抬升高度计算模型,并基于自主研制的高温高压油气开发井口抬升模拟实验装置,开展了不同工况条件下的井口抬升模拟实验研究.研究结果表明:井筒温度升高及其引发的圈闭压力是造成井口抬升的两大主要因素;本文建立的模型计算结果与实验数据相对误差小于10％,可用于预测不同工况条件下的井口抬升高度.本文研究结果对于优化固井及地面管线设计、提高深水高温高压井井口完整性具有较好的指导意义.

摘要： 为了研究深水钻井中多压力系统对井筒温度与钻井液热物性参数的影响,建立了多压力系统位于中部裸眼地层以及井底往上连续地层时的传热与传质物理模型,并推导了循环过程中井筒瞬态传热与传质数学模型,利用模型对井筒温度以及钻井液热物性参数的敏感性进行分析.研究结果表明:多压力系统分别位于中部地层和井底往上连续地层时,前者主要影响其上部环空温度,而后者对整个环空温度都有显著影响;单独漏失或溢流比两者同时作用时对井筒温度以及热物性参数的影响更显著.研究结果可为多压力系统条件以及漏失、溢流频发的复杂地层钻井提供一定的理论参考.

摘要： 控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法.为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设计原则,并对乐东区块一口井进行了控压钻井参数优化设计.研究结果表明:考虑井筒温度的影响后,钻井液密度的设计值更低;考虑回压控制范围的影响后,可获取最优的钻井液密度,有效增大了控压钻井设计井深,简化了套管层次;排量增加会导致井底压力增大,从而使得控压钻井参数设计时钻井液密度的可选范围变窄.研究结果可为窄安全密度窗口地层应用控压钻井技术提供理论指导.

摘要： 深水高温高压井油气开采过程中,油气流将井底热量携带至井口致使自由段套管受热伸长,继而导致井口抬升,使井口存在装置密封失效的风险。建立了深水高温高压井油气开采阶段井口抬升高度计算模型,基于自主研制的高温高压井口抬升模拟实验装置,开展了双层管柱不同水泥返高及多层管柱耦合固井条件下的井口抬升模拟实验。研究结果表明,相比水泥返高50%工况,双层管柱水泥返高100%工况下各层管柱伸长量明显降低,多层管柱耦合固井工况相比不固井工况下的各层管柱最大伸长量也明显降低,表明水泥封固对井口抬升具有一定的束缚作用。经模拟实验验证,建立的模型计算结果与实验数据相比误差小于10%,可用于预测不同工况条件下的井口抬升高度,为科学设计预防井口抬升措施提供了技术参考。

摘要： 在气井动态分析和工艺计算中,井筒压力温度是重要的参数.用常规方法计算凝析气井井筒温度压力,未考虑井筒相态变化特征,计算精度难以满足要求.本文基于井筒瞬态温度模型和井筒压力模型,结合凝析气井的气液相平衡闪蒸计算,综合考虑压力和温度之间的相互影响,建立了凝析气井井筒温度压力耦合模型,应用四阶龙格-库塔算法数值求解.通过苏里格南区凝析气井的实例计算表明,温度压力耦合模型计算结果可靠,可以满足工程要求,对苏里格气田凝析气井的动态分析,具有现实的指导意义.

摘要： 随着我国海洋钻采工程逐步向深水进军,对科学技术进步的要求迫在眉睫.2010年Macondo灾难事件的发生,对深水钻采技术的安全性提出了严重的挑战.深水井筒由若干层/道屏障组成,构成井筒屏障系统,结构较为复杂.随着水深和井深的增加,井口产出的油气的温度越来越高,套管环空的流体在由高温地层产出的油气等流体的热传导和对流的作用下,泥线附近环空升温可高达60摄氏度,环空流体受热膨胀对套管产生挤压作用,可导致套管挤毁,造成重大的人员、财产等损失.因此,准确的深水井筒的温度计算是圈闭压力预测的计算的关键.井筒温度的计算受油套管及井眼尺寸、流体组分、流态、套管和水泥环等热物理参数等影响,计算较为复杂,通过适当简化模型、敏感性分析,找出影响温度变化的主要因素,可以逐步完善深水井设计,为我国深水油气的安全生产提供保障.本文基于陵水气田的数据,基于传热学理论对相关的井进行了井筒温度的计算,为下一步圈闭压力的预测提供了坚实基础.

摘要： 深水高温高压钻井是世界前沿技术,难度大、风险高,在国内尚属首次.井筒温度与钻井液和水泥浆性能等密切相关,直接影响钻井效率和安全,有必要进行分析.基于流体力学和传热学理论,结合深水钻井工艺特点,考虑温度和压力对钻井液性能的影响,建立了井筒温度和压力计算的耦合模型,通过求解分析,得到了井筒温度的分布规律,为深水高温高压钻井水力参数设计和水合物防治等提供了理论依据.研究表明:井筒温度计算时需要考虑温度和压力对钻井液性能的影响,以及海水与隔水管外壁对流换热系数变化,否则海水段环空温度预测值会偏大,而地层段会偏小,给水合物预测和井控带来风险.深水高温高压钻井过程中应尽量避免长时间停泵,严格控制井底温度避免超过井下工具的耐温极限.

摘要： 传统的气井井筒温度计算方法中,对于从地下恒温层至地表之间的变温段井筒的温度场分布规律未加重视,所采用的近似计算方法不能准确反映地表温度随季节和气候变化对井筒内流体温度的较大影响,从而降低了井筒流体相态分布以及水合物预测等相关研究的计算精度.本文从质量守恒和能量守恒的基本原理出发,在充分考虑地表空气流动速度和气温变化等客观影响的基础上,建立了气井在变温段的井筒流体温度计算模型,该模型使用地下变温段非线性时变温度场作为求解条件,有效地提高了流体温度在变温段的计算精度.该模型的可靠性在国内某气田的试井资料解释中得到了很好的验证.

摘要： 针对目前国内外射孔效能检测技术发展现状及存在的问题进行客观分析.在借鉴国外检测方法的基础上,胜利测井公司配套了高温高压射孔检测设备及设施,通过模拟井下温度、三腔压力以及装枪环境进行射孔效能试验,建立了更加科学的射孔实验测量技术.试验表明只有模拟储层环境进行射孔试验,才能更加准确地评价射孔质量,从而指导射孔器和射孔工艺技术创新与发展.

摘要： 凝析气井关井后,由于井筒与地层间的热交换,温度的变化对井筒压力分布起着重要影响.压恢测试过程中往往出现压恢曲线早期下凹,影响试井解释准确性.通过综合考虑凝析气井筒流体相变以及和井筒与地层非稳态传热,建立了凝析气井瞬变流动的井筒温度、压力耦合数学模型,分析关井后井筒温度变化规律和对压力的影响因素,通过与实测资料对比,证实该方法精确度高,能定量地描述气井关井井筒温度和压力变化过程.

摘要： 大庆深层火山岩气井埋藏深、温度高、致密,试井中井筒内存在较大的温度变化.井越深、气产量越高,井筒内的温度变化越显著.而气体的特性参数受温度的影响很大,压力资料受到影响,造成试井曲线异常.这就是气井试井分析中的热效应影响.常用的试井分析方法,没有考虑井筒温度变化这一影响因素,不能对这种试井曲线进行正确分析,容易选择错误的模型,解释结果合理性也受到影响.通过渗流力学和热力学相关理论,建立考虑井筒热效应影响气井试井渗流模型,并通过数值求解得到新型理论图版,分析热效应对气井试井曲线影响规律。实际气井试井分析验证,该方法解释参数更加准确地反映了储层物性,有助于对储层做出正确认识和评价。

摘要： 本文从深水钻井的钻井液循环系统、钻井液选择、井筒温度分布、井筒携岩和压耗等问题出发,研究了深水钻井水力学设计的关键技术,指出未来深水钻井技术发展方向及所需解决的核心技术问题.结合中国深水钻井技术发展现状,提出如下建议:加大基础理论的研究,更新基础理论在深水钻井中的应用;理论联系实际,加强深水技术的现场试验和现场应用;适当引进国外先进技术,研发有自主产权的深水钻井装备.

摘要： 在矿藏的开发过程中,针对现场难以开展井下测试的井,井口折算井底压力成为了一个求取井下压力、温度数据重要的手段.井筒流体温度分布剖面是影响井口折算井底压力一个重要因素,而总热传导系数又是计算井筒流体温度分布计算的一个重要参数.因此,本文详细分析了油套环空及井筒周围地层的热传导系数对折算温度、压力影响,研究确定了普光气田总热传层系数,并成功应用于普光气田的井口折算井底压力中,为难以开展现场测试的高含硫气井试井分析提供了有效的技术支撑.

摘要： 在矿藏的开发过程中,针对现场难以开展井下测试的井,井口折算井底压力成为了一个求取井下压力、温度数据重要的手段.井筒流体温度分布剖面是影响井口折算井底压力一个重要因素,而总热传导系数又是计算井筒流体温度分布计算的一个重要参数.因此,本文详细分析了油套环空及井筒周围地层的热传导系数对折算温度、压力影响,研究确定了普光气田总热传层系数,并成功应用于普光气田的井口折算井底压力中,为难以开展现场测试的高含硫气井试井分析提供了有效的技术支撑.

摘要： 一种耦合温度场条件下的多层套管井井筒完整性分析模型：采集目标井相关资料、目标井注蒸汽相关参数、目标井井筒传热系数资料和目标井套管相关参数；获取岩心与水泥石全应力‑应变试验数据，得到岩石强度及力学参数，包括弹性模量、泊松比、粘聚力与内摩擦角；得到岩心与水泥石的热膨胀参数；建立双层套管段温度场分布模型，编制计算程序；对第一层套管‑第一层水泥环‑第二层套管‑第二层水泥环‑地层系统进行完整性判别分析；建立井口抬升高度综合计算模型；分析热采井套管屈服、水泥石拉伸破坏、塑性破坏、套管与水泥石胶结面的破坏失效形式、套管自由段伸长量即井口抬升量。本发明计算精度和实用性高，预测效果好，能够指导现场井筒完整性设计。

摘要： 本发明公开一种矿井井筒内无线温度监测传输装置，包括布置在地面的PC端电脑和数据采集终端，以及布置在井筒内壁的温度采集终端和温度传感器；所述温度传感器通过测温电缆与所述温度采集终端通信连接；所述温度采集终端的发射天线的信号输出端与所述数据采集终端的接收天线的信号输入端通信连接，所述数据采集终端的信号输出端通过网络端口、数据电缆或存储在SD卡槽内的SD卡与所述PC端电脑的信号输入端通信连接。数据采集终端可按需求采集某个温度监测层的温度数据，可完成单点温度的监测，也可实现全井筒的温度监测。从而实现准确供准确的深井井壁温度传输和监测，更好的掌握施工时机，保证井筒施工质量。

摘要： 本发明涉及石油钻井领域，具体而言，涉及原始地层温度、空井筒静态温度、环空静态温度以及环空动态温度的测量方法。一种原始地层温度的测量方法，包括：一开钻井后待井筒流体与地层达到热力学平衡，向一开井内下入缆式测温装置，获取一开空井筒静态温度分布；获得二开空井筒静态温度分布；获得三开空井筒静态温度分布；将一开空井筒静态温度分布、二开空井筒静态温度分布以及三开空井筒静态温度分布数据进行拟合，即可获得全井段原始地层温度分布。通过上述测试结果以及计算可推测出原始地层温度、井筒内的动态温度变化以及静态温度，井筒内流体(或钻井液)的温度以及流体的增温量，预测井下不同工况条件下地层与井筒温度的动态变化特征。

摘要： 本发明公开了一种基于冻结法施工的矿井井筒温度‑位移场耦合物理模拟实验装置及方法，包括模型框架、模拟井筒、液态二氧化碳钢瓶、进液管、不锈钢冻结管、管路温度传感器、光纤温度传感器；模型框架内部分层固定设置有岩土样品；岩土样品中间部位插接有模拟井筒；不锈钢冻结管上部固定设置有回液管。本发明布局严谨、科学，智能化程度高，代替单独施工监测孔并布设温度传感器的作业方式，借助于管路温度传感器、光纤温度传感器组成的温度监测系统实现了岩土层、井筒筒壁及管路的多点温度取样，借助于应变片感知实现了岩土层、井筒筒壁三维变形量的统计，实现了基于冻结法施工的矿井井筒温度‑位移场耦合物理模拟，为优化施工提供了参数借鉴。

摘要： 本发明涉及石油钻井领域，具体而言，涉及原始地层温度、空井筒静态温度、环空静态温度以及环空动态温度的测量方法。一种原始地层温度的测量方法，包括：一开钻井后待井筒流体与地层达到热力学平衡，向一开井内下入缆式测温装置，获取一开空井筒静态温度分布；获得二开空井筒静态温度分布；获得三开空井筒静态温度分布；将一开空井筒静态温度分布、二开空井筒静态温度分布以及三开空井筒静态温度分布数据进行拟合，即可获得全井段原始地层温度分布。通过上述测试结果以及计算可推测出原始地层温度、井筒内的动态温度变化以及静态温度，井筒内流体(或钻井液)的温度以及流体的增温量，预测井下不同工况条件下地层与井筒温度的动态变化特征。

摘要： 本发明公开了一种水平井钻井井筒温度场分布模型的构建方法，包括水平井钻井过程中的传热物理模型和传热数学模型，所述传热物理模型根据其井筒配置分为三个部分，分别为垂直段、倾斜段和水平段；所述传热数学模型包括钻柱内钻井液的传热模型、钻柱传热模型、环空内钻井液传热模型以及套管、水泥环、地层的传热模型，然后对模型求解，再输出井下温度分布数据；所述传热物理模型是根据有限体积法在井深和垂深方向上，将井筒分离并划分成有限大小的离散网格；本发明具有预测数据准确、预测精度高的优点。

摘要： 本发明涉及高温地热钻探领域，具体涉及一种钻井液及基于井筒温度的钻井液性能维护方法，包括根据钻井过程中井筒温度的变化情况，在保证钻井液性能稳定前提下，以所需钻井液的体积为准，根据研究形成的高温地热钻井液体系性能要求，优化不同处理剂的加量，该方法有利于优化钻井液处理剂加量及处理工艺，降低高温地热井钻井液成本，有效降低维护成本。

摘要： 本发明提供了一种固井候凝期间井筒温度场和套压预测方法、装置和设备，所述套压预测方法包括：确定不同水化时刻的水化产物非蒸发水含量、反应体系累积放热量和水泥化学收缩量中的至少一种，进而确定水泥浆水化程度；确定水泥浆水化动力学综合影响系数；确定多因素耦合作用下的固井水泥水化速率方程；建立考虑水泥浆水化热源条件下的环空传热模型，采用差分模拟求解固井候凝期间的全井筒温度场；计算固井候凝期间圈闭环空热膨胀引发的热致套压变化。与现场实测候凝套压数据对比，本发明的预测计算结果趋势与实测候凝套压变化一致，峰值误差控制在15％以内，对于固井后期关井候凝阶段的套压值变化发展判断，有较强的指导意义。

摘要： 本申请提供了一种井筒温度参数确定方法、装置和计算机设备，属于油气工程技术领域。方法包括：确定待研究的目标井筒的多个井段，多个井段为从目标井筒的底部到井口依次划分得到的井段；确定目标井筒的多个时步，多个时步为将目标井筒的生产时间依次划分得到的时间段；对于每个井段的每个时步，获取井段在时步的第一时步参数；获取目标井筒所在目标井区的井温关系数据，井温关系数据为时步参数与温度参数之间的关系数据；基于第一时步参数，通过井温关系数据，确定井段在时步的温度参数；基于每个井段在每个时步的温度参数，确定目标井筒的温度参数。该方法提高了确定的井筒温度参数的准确度。

摘要： 本实用新型公开了一种用于油井热洗清蜡井筒温度场分布测试的温度计托筒，包括上接头、托筒本体和下接头，托筒本体中分别通过管内温度计挡板和管外温度计挡板将托筒本体分隔为管内温度计腔体、中心循环通道和管外温度计腔体；在管内温度计挡板壁上开有管内导液通道，管内导液通道端部设管内温度计；在管外温度计腔体对应的托筒本体壁上开有侧向进液孔，对应侧向进液孔设有环空导液通道，环空导液通道的端部设管外温度计；空导液通道中设有单向阀。由于该装置的温度传导通道具有保护功能，又不影响液体的循环过流通道，可兼具实现作业过程中油套环空温度和油管内温度测试功能。