超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算

摘要：

超临界CO2钻井过程中,井筒温度和压力对CO2的密度、黏度、导热系数、热客等物性参数影响较大,这些参数的变化对温度和压力产生反作用.利用Span-Wagner基于亥姆霍兹自由能的气体状态参数计算方法,建立了超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算模型,并以超临界CO2连续油管钻井为例进行了实例分析.计算结果表明,钻杆压力和环空压力都随着井深的增加而增大,钻杆内的CO2相态变化点比环空深50 m;钻杆中温度略低于环空中的温度;随着井深的增加,CO2密度缓慢降低,变化率逐渐减小;距井底20 m深处,环空中CO2密度突然增大,钻杆中CO2密度也有所增大.本文模型与文献中采用P-R状态方程的计算结果相差较大,主要因为是文献中的模型没有考虑井筒中CO2物性参数的变化及其对温度和压力的影响,本文模型计算精度高.

关键词：超临界CO2、钻井、井筒温度、井筒压力、耦合计算

所属期刊栏目：38

分类号：TE242.9(钻井工程)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973项目2010CB226704;国家自然科学基金重点项目51034007

在线出版日期：2011-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：97-102