地层H_2S侵入时井筒压力变化规律及控制研究

随着我国酸性油气藏勘探开发的深入,处于对井控安全的考虑,需对酸性气体侵入后井筒多相流动及相态转变规律进行研究。针对H_2S特殊的物理性质,并考虑其在井筒内相态变化,建立了钻井过程中H_2S侵入时井筒流动与传热的数学模型。将井筒传热、压力与H_2S物性参数耦合迭代计算,给出了求解方法并编写程序进行数值计算。计算结果表明:井口回压较小时,H_2S在环空上升过程中由液态转化为气态,相态转变点上部为气液两相流,其压力梯度较小,下部为井筒单相流,其压力梯度较大。H_2S侵入速度对环空压力和相变井深均有影响。随着侵入量增大,井底压力先急剧减小,后基本保持不变,而相变井深先增大后减小。井口回压对井底压力影响较大。随着井口回压增大,井底压力增大,但影响程度逐渐减小。井口回压不仅可以控制井筒是否发生相变,而且对相变井深位置影响十分大。对是否考虑传热对相变井深和井底压力的影响进行了对比分析。研究对提高酸性油气藏开发勘探安全具有一定指导意义。

地层超临界CO2侵入时井筒流动与传热研究

随着油气勘探开发不断深入,越来越多的CO_2或者高含CO_2气田被开采,考虑到CO_2物性对压力温度非常敏感,若忽略相态转变和传热影响造成井筒压力误差较大,易造成井涌、井喷等严重钻井事故,针对CO_2的物理性质并考虑其在井筒内相态变化,将井筒传热、压力与CO_2物性参数耦合迭代计算,建立了超临界CO_2侵入时井筒流动与传热的数学模型,计算结果表明:CO_2流体在环空上升过程中由超临界或者液态转化为气态,相态转变点上部为气液两相流下部为井筒拟单相流;SC-CO_2侵入对环空温度和压力均有影响,侵入速度越大,井底温度越高,但是对环空出口温度影响较小;井底压力随侵入量的增大先急剧减小后缓慢增大;随着井口回压增大,井底压力增大,但影响程度逐渐减小.