酸性气体在钻井液两相流动中的溶解度特性

摘要：

考虑CO2/碳氢气体在油基钻井液中的相变、溶解度等因素,根据质量及动量守恒方程建立了控压钻井中CO2/碳氢气体在两相流动中的溶解度方程,利用CO2/碳氢气体状态方程及差分的方法对其求解.结果表明:当温度及井底溢流量一定时,随套压增大、油基比增大,CO2/碳氢气体在油/水基钻井液中的溶解度均逐渐增大,碳氢气体增大趋势较明显;CO2气体在水基钻井液中的溶解度曲线呈倒S型,到达一定环空深度后,CO2气体在油基钻井液中的溶解度与井深呈线性关系;碳氢气体与油基钻井液物理性质相近度较大,致使碳氢气体在钻井液中的溶解能力增加,从而溶解度增加;由于井口段气体体积急剧膨胀,大量气体析出,使得井口段环空压力剧减,因此溶解度的变化较明显.结论认为,在控压钻井的多相流计算中,应充分考虑酸性气体在钻井液中的溶解度影响.这样做不仅可提高多相流计算精度,而且还可为井底压力控制提供一定的指导.

关键词：酸性气体、钻进、钻井液、气液两相、溶解度、套压、空隙率、环空、控压钻井

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分类号：TE3;TE2

资助基金：国家科技重大专项“微流量地面自动控制技术研究”2011ZX05022-005-005HZ;国家自然科学基金“H2S/CO2溶解度测试、预测及其与套管完整性的相关研究”51274170;黑龙江省青年科学基金项目“驱油用木质素磺基甜菜碱型表面活性剂的合成及性能研究”QC2012C128

在线出版日期：2014-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：97-101