深海浅层非成岩天然气水合物喷射破碎压控滑套的研制

摘要：

为了解决海洋天然气水合物固态流化开采过程中射流喷头作业过程不可控、不可重复使用且需要多次起下钻柱等问题,基于节流压降原理与天然气水合物固态流化开采工艺,针对深海浅层非成岩天然气水合物的特点,设计出了一种可控制射流喷头开启与关闭且作业过程不受水深和井深影响的压控滑套,并对其进行了仿真分析与室内实验评价.研究结果表明:①所研制的压控滑套入口处锥面角度越大,滑套所产生的压降与轴向力越大,但钻井液对锥面的冲蚀越严重,因此综合考虑上述因素,滑套锥部角度选择30.为最佳;②钻井液通过滑套的流量越大,滑套内部产生的压降与滑套轴向力越大;③验证实验表明,在钻井液的作用下滑套能够滑动并开启射流喷头,喷头的全开启流量为833 L/min,与设计流量的误差值为4.13％;④试压实验表明,压力滑套内部压力的变化不能驱使滑套运动,有效地验证了其工作状态不受环境压力的影响.结论 认为,该工具的研制和应用将有助于促进海洋天然气水合物固态流化开采技术的进步.

关键词：深海浅层非成岩、天然气水合物、固态流化开采、压控滑套、喷射破碎、锥面角度、冲蚀、实验室试验

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资助基金：国家重点研发计划项目“双梯度钻井系统关键技术研究及应用”;四川省科技应用基础研究项目自由探索型“深海非成岩天然气水合物固态流化开采原位分离除砂机理及实验研究”;博士后创新人才支持计划项目;四川省科技创新苗子工程资助项目;南方海洋科学与工程广东省实验室湛江资助项目“南海天然气水合物富集规律及固态流化开采机理研究一期”编号:ZJW-2019-03

在线出版日期：2020-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：186-194