超临界二氧化碳钻井流体井筒温度传递特性

循环钻井流体温度计算一直是钻井工作者希望解决的难题。建立了井眼温度传递数学模型,并通过对模型求解,给出了钻具内和环空流体温度计算解析式;利用该解析式结合超临界二氧化碳钻井流体的物理特性,对使用φ89mm钻头、φ31.8mm钻杆钻进的井眼中二氧化碳流体温度进行了计算,绘制了钻具内和环空二氧化碳流体温度剖面图;对比了在不同井深时和不同井眼尺寸条件下井眼内二氧化碳流体温度剖面图,发现随着井深的增加,钻具内二氧化碳流体更易进入超临界状态,且超临界二氧化碳钻井液更适合小井眼钻井。

钻井作业中泥页岩地层井壁稳定受温度影响的规律研究

钻井过程中钻井液和地层的温度差会引起近井地带地层温度的改变,这种非等温特性必然会对井壁的稳定性产生影响。详细研究了温度对泥页岩近井地带孔隙压力分布的影响,建立了温度场和地层孔隙压力耦合的多孔弹性模型,给出了温度和孔隙压力的计算公式;应用差分方法求解了温度场-地层孔隙压力耦合模型,分析了近井地带的温度剖面和温度变化引起的近井地带孔隙压力的分布规律,得出了冷却钻井液可以使井壁趋向稳定的结论。

高气水比气井井筒压力的计算方法

Cullender和Smith模型是计算气井井底压力的首选方法 ,被广泛应用于干气井井筒压力计算。文章通过对Cullender和Smith方法进行含水修正 ,建立了该方法用于高气水比气井井筒压力计算的新模型。从气体稳定流动能量方程出发 ,运用两相流知识 ,详细讨论了模型推导中涉及的气—水井流密度、气—水井流质量流量、气—水井流体积流速、气—水井流Moody摩阻系数的计算方法 ,给出了各参数采用我国法定计量单位的实用公式 ,最后将各参数计算公式代入气体稳定流动能量方程 ,得出适用于高气水比气井井筒压力计算的修正Cullender和Smith模型。文中同时给出一计算实例 ,对比了采用传统Cullender和Smith模型和文中提出的修正Cullender和Smith模型进行气井井底流压和井筒流压分布计算的结果 ,其效果良好。

泥浆脉冲信号的传输速度研究

依据非定常流动原理 ,提出了泥浆脉冲信号传输速度的计算公式 ,它涵盖了薄、厚壁管的各种边界条件以及气体和固体含量的耦合影响 ,对正、负泥浆脉冲信号都适用 ,符合钻井工程实际。研究表明 :泥浆脉冲信号的传输速度对含气量比较敏感 ;由于固体浓度会影响到流体的密度和压缩性 ,所以对传输速度也有较大影响。在常规钻井条件下 ,负脉冲信号的传输速度比正脉冲信号约高出 1 0 %。

电加热井的井筒温度场数学模型

运用传热学理论,通过对稠油从井底流出井筒的温度变化、井筒原油与地层之间热交换过程的传热机理研究,建立数学模型,可以模拟不同产量、不同含水的井筒温度剖面,以及电加热所需功率,从而为稠油井电加热生产方案的制定提供科学依据。

某直升机主减换向锥齿轮传动系统瞬态热分析

直升机传动系统无油状态下的温度场分布是直升机工业普遍关注的问题,本文以直升机主减中换向锥齿轮传动系统为研究对象,基于热网络法建立了该系统的温度场计算模型;编程计算了该系统各部件的热源、各部件与滑油和油雾空气之间的对流换热系数以及各部件之间的热阻;求解了该系统的稳态温度场,以稳态温度场为基础,提出了换向锥齿轮传动系统瞬态温度场的计算方法,并依据此方法建立了瞬态温度场计算模型,最终得到了该系统的瞬态温度场分布。

海上高温油井的井筒温度剖面预测

针对试采阶段的海上油井,采用解析方法建立井筒稳态传热模型,以井筒分段形式分别模型化地层段传热和海水段传热机制,考虑环空自然对流传热机制及井筒总传热系数随井深的变化关系,建立环空对流温差的估计方法及压力剖面和温度剖面的迭代计算程序,以迭代方式计算不同井深的环空对流传热系数.结果表明:与实测井温剖面资料的计算结果对比,利用修正对流传热系数预测井温剖面获得较好的一致性,成功预测PY地区海上油井在不同产量条件下的井温剖面.

试采过程的气井非线性井筒温度剖面预测

井筒温度剖面预测是试采工艺和系统测试的基础.针对气井测试的短期过程,根据井筒传热机理建立井筒非稳态传热模型,利用稳态传热的温度梯度,考虑焦耳-汤普森效应与动能的组合项影响,通过解析方式得到瞬时井温分布表达式,预测不同工作制度和时间下的井筒温度剖面;根据井筒瞬变温度与时间的指数式变化规律,提出利用不同时间的温度稳定率,通过稳态温度折算为瞬变温度的简便方法.