nav emailalert searchbtn searchbox tablepage yinyongbenwen piczone journalimg journalInfo journalinfonormal searchdiv searchzone qikanlogo popupnotification paper paperNew
2026, 03, v.42 26-31
入口速度对井筒气窜的影响规律研究
基金项目(Foundation):
邮箱(Email):
DOI: 10.20029/j.issn.1004-1346.2026.03.005
投稿时间: 2025-07-31
投稿日期(年): 2025
修回时间: 2025-09-16
终审时间: 2026-03-27
终审日期(年): 2026
审稿周期(年): 1
发布时间: 2026-03-17
出版时间: 2026-03-17
移动端阅读
摘要:

在海洋油气钻井工程中,气体上窜是导致井涌和井喷的重要因素,严重威胁钻井安全。准确分析气体上窜速度的关键影响因素对于优化钻井液性能、提高井控措施具有重要意义。基于Fluent数值模拟方法,研究了气体入口速度对气体上窜速度的影响。研究结果表明,随着气体入口速度的增加,井筒内气体上窜速度呈非线性增长特征。当入口速度由0.10 m/s增加至0.40 m/s时,气体上窜速度由0.16 m/s提升至0.35 m/s,表明入口速度对气窜行为具有显著的放大效应,是决定气体迁移速率的主导因素。该研究为高效防气窜钻井液的优化设计提供了理论支持。

Abstract:

In the offshore oil and gas drilling engineering, gas upwelling is an important factor that causes blowout and well surge, which seriously threatens the drilling safety. Accurate analysis of the key factors affecting gas upflow velocity is of great significance for optimizing drilling fluid performance and improving well control measures. Based on the Fluent numerical simulation method, the influence of the gas inlet velocity on the upward rush velocity of the gas was mainly studied. The research results show that with the increase of the gas inlet velocity, the upward flow velocity of the gas in the wellbore presents a nonlinear growth characteristic. When the inlet velocity increases from 0.10m/s to 0.40m/s, the upward flow velocity of the gas rises from approximately 0.16m/s to 0.35m/s, indicating that the inlet velocity has a significant amplification effect on the gas flow behavior and is the dominant factor determining the gas migration rate.This study provides theoretical support for the optimization design of high-efficiency anti-gas flow drilling fluid.

参考文献

[1]陈超.深井气侵井筒多相流动模型与控制方法研究[D].北京:中国石油大学(北京),2024.

[2]张健,张栋,邱月.垂直管道内液-固两相流动的压降和相分布特征[J].山东科技大学学报(自然科学版),2020,39(4):66-71.

[3]赵欣欣.海洋深水钻井侵入气体运移及其对井筒压力的影响研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2021.

[4]阿衍学,李建东,岳少博,等.基于漂移流模型的管道一维气液两相流数值仿真与分析[J].机械工程师,2023(8):132-134,138.

[5]UDEGBUNAM J.E, FJELDE K.K, EVJE S, et al. On the advection-upstream-splitting-method hybrid scheme:a simple transient-flow model for managed-pressure-drilling and underbalanced-drilling applications[J]. SPE Drilling&Completion, 2015, 30(2):98-109.

[6]张鑫鑫,毛纯芝,信伟卫,等.基于欧拉双流体模型的微小井眼环空岩屑运移数值模拟研究[J].中南大学学报(自然科学版),2023,54(11):4413-4423.

[7]高启迪,王文涛,王建华,等.基于Euler-Euler双流体模型数值模拟含气壁面流动[J].水动力学研究与进展A辑,2025,40(3):453-459.

[8]胡东.水下矿物浆料气力提升理论模型与流动特性实验研究[D].武汉:武汉大学,2016.

[9]PEREZ-TELLEZ C., SMITH J.R, EDWARDS J.K. A new comprehensive, mechanistic model for mnderbalanced drilling improves wellbore pressure predictions[J]. SPE Drilling&Completion, 2003, 18(3):199-208.

[10]李根生,窦亮彬,田守嶒,等.酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究[J].石油钻探技术,2013,41(4):8-14.

[11]谢建宇,宇波,张一星,等.深井井筒气液两相流的数值研究[J].工程热物理学报,2013,34(5):883-887.

[12]王晓慧,蒋海军.深水钻井井筒环空气体上升速度研究[J].山东科学,2022,35(4):77-83.

[13]韦红术,杜庆杰,曹波波,等.深水油气井关井期间井筒含天然气水合物相变的气泡上升规律研究[J].石油钻探技术,2019,47(2):42-49.

[14]张桂林.油气上窜速度相对时间法计算公式修正[J].石油钻探技术,2024,52(1):32-37.

[15]李开荣,陈俊男,段丽娟,等.油气上窜速度计算中迟到时间的精准取值方法[J].录井工程,2023,34(2):34-38.

[16]李乃良,刘力闻,刘常松,等.上升管内气液两相流多尺度能量分布特性研究[J].工程热物理学报,2025,46(8):2614-2621.

[17]高攀明,陈峰,谢颖,宗亭良,雷晓银,安鑫胜,吴若宁.吴起油田长7页岩油层钻井液优化研究[J].非常规油气,2024,11(4):144-151.

基本信息:

DOI:10.20029/j.issn.1004-1346.2026.03.005

中图分类号:TE52

引用信息:

[1]李亚亮,刘亮,李家君,等.入口速度对井筒气窜的影响规律研究[J].石油工业技术监督,2026,42(03):26-31.DOI:10.20029/j.issn.1004-1346.2026.03.005.

投稿时间:

2025-07-31

投稿日期(年):

2025

修回时间:

2025-09-16

终审时间:

2026-03-27

终审日期(年):

2026

审稿周期(年):

1

发布时间:

2026-03-17

出版时间:

2026-03-17

检 索 高级检索

引用

GB/T 7714-2015 格式引文
MLA格式引文
APA格式引文