无隔水管钻井泥浆举升系统参数计算

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1、第33卷第1期石油钻采工艺V01．33No．12011年1月OILDRILLINC&PR0DUCT10NTECHNOLOGYJan．2011文章编号：1000—7393(2011)0l一0042—03无隔水管钻井泥浆举升系统参数计算周昌静陈国明刘杰殷志明(1．中国石油大学机电工程学院，山东东营257061：2．中国海洋石油总公司研究中心，北京100027)摘要：为解决深水钻井过程中遇到的难题，无隔水管钻井技术(RMR)使用单梯度泥浆，但通过将海底泵的入1：7压力减小到接近海水静液压力来模仿双梯度，系统在钻井过程中不再采用隔水管，岩屑和

2、钻井液经一条小直径回流管线返回钻井平台。根据无隔水管钻井泥浆举升系统的参数要求和两相流理论，确定了举升系统的参数计算方法，对500m水深举升系统参数进行计算和研究，分析了岩屑参数对举升系统参数的影响，得出颗粒的尺寸、体积分数是举升系统水力设计需要考虑的关键参数。研究结果为无隔水管钻井泥浆举升设备的设计提供了理论依据。关键词：无隔水管钻井；深水钻井；泥浆举升系统；参数计算中图分类号：TE242文献标识码：AParametriccomputationofmudliftsysteminriserlessdrillingZHOUChangii

3、ng，CHENGu0ming，LIUJie，YINZhiming(1CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China；2．ResearchCenterofChinaNationalOffshoreOilCorporation，Beij'ing100027，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsassociatedwithcomplexdeepwaterenvir

4、onment，theriserlessdrillingsystemhasbeendeveloped．Asoceanriseriseliminatedinthistechnique，cutingsandmudarereturnedtothedrillingplatformthroughasmalldiameterhosefromtheseabedbythesubseapumps．Accordingtoparametricrequirementofmudliftsystemandtwo—phasedflowtheory,para-metr

5、iccomputationofmudliflsystemwasconducted，andprovidedtheoreticalbasisforthedesignofmudliflequipmentoftheriserlessmudrecoverydrilling．Inthelightoftheabovestatedcomputationalmethod，computationandresearchofparameterofmudliftsystermin500mwaterdepthwerecarriedout，andparameter

6、ofcu~ings’Sinfluncetoparametersofmudliftsystermwasanalysed．Keywords：riserlessdrilling；deepwaterdrilling；mudliflsystem；computationofparameter与陆地和浅海钻井相比，深海钻井环境更加复压力之间的余量相对增大，从而解决了深水钻井引杂，易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难起的相关问题'。根据实现方法双梯度钻井技术题。如形成较晚、脆弱的海床引起的钻机开孔问题；主要包括海底泵举升钻井液、无隔水管钻井、双密

7、度增加的波浪和海流载荷以及由大而长的隔水管带来钻井等。无隔水管系统(RMR)由于水力输送设备在的问题；地层压力和破裂压力之间较小的余量；海技术上的突破，更具应用前景。泥浆举升系统是底设备和油井控制设备中的水合物问题；严格的环整个无隔水管钻井系统的重要组成部分，对泥浆举境要求和高P&A成本等¨J。20世纪90年代在国外升系统参数进行计算分析则是泥浆举升系统工艺参发展起来的双梯度钻井技术使地层破裂压力和孑L隙数分析研究和系统设计的理论依据。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”(编号：2008ZX05026—0

8、01一l2)的部分内容。作者简介：周昌静，1978年生。2004年毕业于中国石油大学(华东)化工过程机械专业，主要从事深水钻井技术与装备、流体机械等方面的研究，硕士：通讯作者：陈国明，教授，博士生导师电话：0546—83