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题名超深井井筒温度数值模型与解析模型计算精度对比研究
被引量：13
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作者
赵向阳
赵聪
王鹏
梁晓阳
杨谋
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机构
中石化石油工程技术研究院有限公司
中国石油冀东油田公司陆上作业区生产建设保障中心
油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期69-75,共7页
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基金
国家自然科学基金“干热岩型地热泡沫钻井流体相变行为下井筒温度压力响应特性研究”(编号:52174008)
中国石化科技攻关项目“钻井液降温技术研究与应用”(编号:P20038-3)联合资助。
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文摘
准确预测钻井过程中的井筒温度是科学评价井筒中流体流动安全与压力控制的关键。为此,基于井筒–地层各区域能量守恒原理,建立了井筒–地层传热数值模型和井筒–地层传热解析模型,分别用全隐式有限差分法和解析法对数学模型进行了求解;并结合顺北油田某超深井井身结构与钻井参数,从传热机理上分析了2种模型的井筒温度计算精度及其影响因素。分析认为:钻进时,下部井段环空流体温度低于原始地温,而上部井段流体高于原始地温;解析模型应用简化的无因次时间函数表示从远处地层传至近井壁的拟稳态热交换方式,并用综合传热系数表征地层–环空、环空–钻柱内总的热交换量,减少了井筒与地层间的热交换量,导致其计算出的环空和钻柱内流体温度低于数值模型。研究结果表明,数值模型计算结果与实测值吻合程度高,数值模型和解析模型的计算误差分别为1.46%和6.94%,两者计算结果差值为13.15℃。研究结果为深入认识钻进中井筒-地层传热机理和准确评价温度场提供了理论依据。
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关键词
超深井
井筒温度
原始地温
数值解
解析解
计算精度
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Keywords
ultra-deep well
wellbore temperature
original ground temperature
numerical solution
analytical solution
calculation accuracy
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分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
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