复合式置换法压井参数计算研究

基于目前静/动态置换法压井研究中考虑最佳排气速度、排气流量、压井液最大泵入量、压井液下降时间等参数研究不完善,导致现场置换法压井作业缺乏一定理论指导,从而压井失败等事故发生。通过结合静/动态置换法压井特点并基于泛流理论分析,优化了静/动态置换压井法基础计算模型,提出了复合式置换法并建立了相应计算模型,以压井时间为窗口,确定了气体排放流量以及最佳排气速度、压井液下降时间以及最大泵入量、压井套管压力等计算参数。结果表明:复合式置换法压井能明显提高压井效率,减少压井事故发生,在一定程度上可用于指导现场置换法压井作业。

动态置换法压井参数计算

通过研究气液两相泛流现象,提出了一种压井液注入和气体排出同时进行的动态置换法。通过理论分析得出,动态置换法压井过程中应满足井底压力恒定,气体排出过程应满足物质守恒,压井液全部下落到井底应满足泛流条件,从而建立了动态置换法压井参数计算模型。模型计算得到的气液注入速度比和最大压井液注入速度与Ramtahal实验数据比较接近,可应用到现场动态置换法的压井参数计算。通过对比动、静态置换法压井曲线,得出动态置换法在压井排量比较低情况下,压井时间比静态置换法短,井口压力比较低,从井控设备安全及井控工艺角度来说,动态置换法优于静态置换法。给出了动态置换法压井施工工序,对现场的压井施工有一定的指导意义。

基于自动化压井系统的置换法压井技术研究

随着科学技术的发展,压井技术的自动化、智能化成为油气井控技术发展的重要方向。针对目前置换法压井效率低、安全性不足及压井自动化程度低的情况,基于置换法压井的基本原理及参数计算模型,提出了一种自动化置换法压井的设计方案,并对影响压井设计的重要参数进行了敏感性分析。自动化压井系统的实时监测及参数计算准确度直接影响压井设计的合理性,在完善模型计算精度的同时,还需要配置高准确性的压井监测设备,希望研究结果能为相关研究人员提供一定的研究基础,并为现场施工提供一定的理论支撑。

置换法压井关井期间压井液下落速度计算方法

为了得到置换法关井期间压井液下落速度计算方法,基于气液两相流理论,借助FLUENT和OLGA软件模拟了压井液下落过程,利用段塞流和Turner液滴下降理论,建立了置换法压井液在井筒中的下落速度模型。研究结果表明:置换法关井期间,压井液下落主要以段塞流或者环状流形式存在;与OLGA软件分析结果对比得出,压井液下落的初始峰值速度跟液滴模型相近,平均速度跟段塞流模型相近,建议置换法压井设计使用段塞流模型;关井套管压力越大,则压井时间越长;关井套管压力越大,且地层破裂压力越大,则压井次数越少,压井时间也较长;压井液密度越大,则压井时间越短,最终的套管压力就越小。

置换法液相沉降规律及井筒压力变化研究

深水井控有时会遇到无法建立正常压井循环通道的情况,而置换法压井技术可以较好地解决这一问题,但目前对压井液沉降以及井筒压力变化规律的研究较少,所以对此进行深入研究具有重要的意义。本文通过置换法实验研究了液相沉降规律,从受力角度建立了液相沉降速度模型,并在此基础上分三个阶段:压井液注入阶段、压井液沉降阶段以及静液柱建立阶段,推导得到了井筒中的压力变化模型,最后通过实验数据对模型精度进行了验证。结果表明:液相沉降速度随着压井液排量的增大而增大;在第一阶段,井口与井底压力均增大,在第二阶段,井筒压力保持不变,在第三阶段,井口压力不变,井底压力继续增大。对比实验结果发现,本文模型的相对误差为5.53%,具有较高的精度,对现场作业具有一定的指导意义。