深水钻井天然气水合物井筒多相流动模型及敏感性分析

【摘要】：深水天然气水合物层钻井时,水合物颗粒随钻井液上返过程中会随压力降低、温度升高而不断分解,管流相态、特征参数变化明显,对井控要求高。在天然气水合物动态传质分解基础上考虑管流速度、温度及压力对其分解的影响,建立了深水天然气水合物井筒气、液、固复杂介质非平衡相态条件下的多相流动求解模型,并采用数值模拟方法对天然气水合物分解过程中在不同机械钻速、钻井液排量和钻头尺寸下多相流动敏感性影响因素进行了分析,结果表明:天然气水合物摩尔分解速率随着分解反应的进行而降低,随着相对流速的变大而增大,随着环境压力降低而变大,随着环境温度降低而变小,总摩尔分解速率随着破岩粒径的降低而变大;随着钻头尺寸、机械钻速增大,环空流速增加,环空压力降低;随着钻井液排量增大,井筒流速增加,井筒压力升高。上述结果可为深水天然气水合物层钻井井下安全控制提供参考。 【作者单位】： 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;中国海洋石油总公司;西南石油大学海洋天然气水合物开发协同创新中心;
【关键词】： 深水钻井 天然气水合物 多相流动 敏感性分析
【基金】：中国工程院、国家自然科学基金委重大战略咨询项目“深海天然气水合物绿色钻采战略及技术方向研究(编号:2013-ZCQ-12;L1322021)”
【分类号】：TE52
【正文快照】：

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