特种油气藏 ›› 2020, Vol. 27 ›› Issue (1): 169-174.

• 钻采工程 • 上一篇    

应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究

樊艳芳1、李少安1、曾德智2,3、刘冰2,3、张恩搏2,3   

  1. 1. 中国石化西北油田分公司,新疆  乌鲁木齐  8300112. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川  成都  610500;3. 西南石油大学,四川  成都  610500)

  • 出版日期:2020-02-25 发布日期:2020-02-25
  • 通讯作者: 曾德智(1980—),男,教授,2001年毕业于西南石油学院机械设计制造及其自动化专业,2007年毕业于西南石油大学油气井工程专业,获博士学位,现从事油气田腐蚀与防护、石油管力学与环境行为和井筒完整性及安全研究。
  • 作者简介:樊艳芳(1973—),女,工程师,1996年毕业于长春地质学院无机非金属材料专业,现从事钻井工艺优化工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金“静载、振动与腐蚀耦合作用下H2S/CO2气井完井管柱螺纹密封面的力化学损伤机制研究”(51774249);国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发之子课题海相碳酸盐岩超深油气井关键工程技术2017ZX05005-005

  • Online:2020-02-25 Published:2020-02-25

摘要:

遇高产气层时,气体大量侵入井内,应急放喷施工使得井下管柱面临严重冲蚀分析大放喷量、高携砂率下井下管柱的冲蚀情况,开展了应急放喷工况井下管柱冲蚀行为研究。用有限元法,利用ANSYS-Fluent数值模拟软件,针对钻杆水眼和钻杆-环空内的流场特性、颗粒轨迹和冲蚀行为开展了模拟分析,得到了日放喷量和日出砂量对冲蚀的影响规律。结果表明:当通过钻杆水眼放喷时,冲蚀薄弱点位于钻杆接头内壁缩径面;当通过环空放喷时,冲蚀薄弱点位于钻杆接头外壁迎风坡;从环空放喷时的冲蚀程度从钻杆水眼放喷时更为严重。基于研究结果,建议通过钻杆水眼进行放喷放喷初期采用小排量放喷,待井筒内泥浆、岩屑和砂粒几乎放完后再大放喷量,可有效降低管柱冲蚀。该研究成果为高压高产气井应急放喷施工方案的制订提供了依据

关键词:

冲蚀, 应急放喷, 高产气层, 井下管柱, 计算流体动力学