无隔水管钻井泥浆举升系统管路特性计算与分析.pdf

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1、2012正第41卷石油矿场机械第7期第33页0ILFIELDEQUIPMENT2012，41(7)：33～37oo文章编号：1001—3482(2012)07—0033—05无隔水管钻井泥浆举升系统管路特性计算与分析葛瑞一，陈国明，周昌静，李伟(中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心，山东东营257061)摘要：无隔水管钻井技术使用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵进回海面钻井船，能解决深水钻井地层破裂导致的相关问题，在国外获得了广泛的应用。选用冥律流体沿程压力损失算法，确定了深水泥浆返回管路所需压头的计算

2、方法；对影响管路特性的因素进行深入分析，得出系统的工作水深、钻井液密度和工作流量是设计泥浆举升系统最重要的参数；同时应充分考虑钻井过程中钻井液固相颗粒体积分数、流性指数和稠度系数变化带来的影响，为深水泥浆举升系统的设计提供了理论基础。关键词：无隔水管钻井；管路特性；冥律流体中图分类号：TE926文献标识码：ACalculationandAnalysisonPipelineFeatureofRiserlessMudliftSystemGERui—yi，CHENGuo—ming，ZHOUChang—jing，LIWei(C

3、entreforOffshoreEngineeringandSafetyTechnology，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：Riserlessdrillingtechnologyusessubseapumpmoduletoreturndrillingfluidandcut—tingstodrillingshipviamudreturnline．Itcansolvedeep—waterdrillingissuesrelatedtoform

4、a—tionfrac：tureandobtainawiderangeofapplicationsatabroad．Basedonalargenumberofcalcula—tions，thispaperoptimizesthemethodtocalculatefrictionlossesalongthewayinpower—lawflu—id，anddeterminesthepipelinefeaturecalculationofdeepwatermudreturnpipeline．Italsocon—ductsin—

5、depthanalysisofaffectionsofpipelinefeatureandconcludesthatoperatingdepth，drillingfluiddensityandoperatingflowarethemostimportantparametersfordesigningthemudliftsys—tern．Weshouldalsofullyconsidertheimpactofchangesinvolumefractionofsolid—phase，flowbehaviorindexand

6、consistencyindexofthedrillingfluid．Itprovidestheoretic,lbasisforthede—signofdeepwaterriserlessmudliftsystem．Keywords：riserlessdrilling；pipelinefeature；power—lawfluid世界范围内的多数陆地、浅海油气开发已进入合物，易造成严重的钻井事故。20世纪9O年代，国中晚期阶段，油气资源的开发正逐步转向深海。深外发展起来的双梯度钻井技术使地层破裂压力和孔水钻井环境恶劣，地

7、层破裂和孑L隙压力窗口狭窄，需隙压力之间的余量相对增大，从而解决了深水钻井要设置更多套管维持井眼稳定；海底新生代沉积地地层破裂导致的相关问题。层松软，容易发生井眼坍塌；浅层地层中存在气体水无隔水管泥浆回收钻井(RMR)技术是双梯收稿日期：2012—01—13基金项目：国家科技重大专项课题“深水油气田开发钻完井工程配套技术”(2008ZX05026—001—12)作者简介：葛瑞一(1988一)，男，浙江温岭人，硕士研究生，主要从事双梯度钻井技术研究，E-mail：hongbad@163．corn。石油矿场机械2O12年7

8、月度钻井技术的一种实现方案，该技术具有建井周该公式不仅适用于冥律流体，也适用于其他非期短、表层套管下人深度深、钻井液使用量少等时变的黏性非牛顿流体。用迭代法求出-厂后，由范优点，较其他双梯度技术更具应用前景。RMR宁一达西公式可计算出紊流沿程摩擦阻力损失为技术的工作原理详见文献[7]。泥浆举升系统是Apf一；~710mLum(5)