超临界二氧化碳钻井流体关键技术研究

摘要：

超临界二氧化碳钻井技术是利用超临界二氧化碳作为钻井流体的一种新型钻井方法,具有能有效驱动深井井下马达,控制井底压力容易,破岩门限压力低、破岩速度快,能防止储层损害等优点,但成功利用超临界二氧化碳钻井技术的关键是充分了解超临界二氧化碳钻井过程中井筒中二氧化碳流体的温度和压力分布.为此,建立了考虑井筒流体与地层换热对井筒流体温度影响的井筒传热模型,根据能量守恒原理,推导出了井筒流体温度计算模型,并考虑到钻井过程中可能钻遇水层的情况,对该计算模型进行了修正；利用有限元方法,推导出了井筒内二氧化碳钻井流体的压力计算公式.实例计算表明:钻杆内二氧化碳流体的温度和压力随井深增深而增大,但与井深的关系是非线性关系；钻杆内二氧化碳流体的密度随井深的增加而减小,但到近钻头处开始增大.环空中的压力随井深的增加而增大,但两者的关系也是非线性关系；环空中的温度随井深增加先升高后降低；环空中的二氧化碳密度随井深增加而增大,但两者为非线性关系.

关键词：超临界二氧化碳、钻井流体、温度分布、压力分布

所属期刊栏目：40

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目"超临界二氧化碳在非常规油气藏中应用的基础研究51034007"部分研究内容

在线出版日期：2012-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

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