钻 井 工 程
天
然
气
工
业
2008 年 1 月
充气钻井液的影响因素分析*
屈 平
申瑞臣
李景翠
吴国明
周裕京
( 中国石油集团钻井工程技术研究院)
屈平等. 充气钻井液的影响因素分析. 天然气工业, 2008, 28( 1) : 82
84.
摘
要
井底压力的控制是充气钻井、井底 欠平衡和防 止井壁 坍塌的关 键, 对其控 制因素的 研究和 分析具 有
重要的现实意义。为此, 利用 M ukherjee 和 Brill 的倾斜管两相 流方法, 建立了 求解井 底压力 的数值 模型。利用 四
阶龙格库塔算法, 提出了该数值模型的求解方法 , 给出 了求解 的计算流 程图。分 析得出 影响充气 钻井液 井底压 力
的主要控制因素为注气量、钻井液排量、井斜角以及钻井液黏度, 通过编写的软件对 4 个主 要控制因 素进行了敏 感
性分析。随着注气量的增加井底压力逐渐降低, 但当 增加到某 极限值 后井底 压力反 而会增 加; 随 着钻井 液排量 的
增加, 井底压力逐渐增加; 井底压力随井斜角的增加而减小; 随着黏度的增加井底压力增加。
主题词
欠平衡钻井
分支水平井
定向井
充气钻井液
井底压力
煤成气
在煤层气多分支水平井中, 充气钻井液得到广 v m 为充气钻井液上返速度, m/ s; v SG 为 气相表观速
泛的应用。充 气钻井液 的主要作 用是降低 井底压 度, m / s; D 为水力相当直径, m;
为井眼倾斜角度,
力, 有效地形成 欠平衡环境, 从而可以减 少储层污 (
) ; f m 为两相摩阻系数, 无因次。
染、避免地层漏失以及防止井壁坍塌。而如何调节
其求解的基本步骤为: 首先计算充气钻井液密
和控制井底压 力是成功 实施充气 钻井的关 键。因 度, 然后判断流型, 并由此 计算出持液率 和摩阻系
此, 有必要对 影响井底压力 的各个因素进 行分析。 数, 详情请见文献[ 2] 。在整个求解方法中, 可以
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