水合物钻探井筒多相流动及井底压力变化规律

天然气水合物钻探过程中,破碎后的水合物碎屑伴随钻井液上升到一定位置后开始分解,分解出的天然气使井筒流动变为复杂的多相流,导致井底压力预测困难,甚至可能引发井涌等复杂情况.针对这一问题,考虑水合物分解和相变热的影响,建立了水合物层钻井中的井筒多相流动模型和传热模型.通过对模型的求解,分析了水合物分解临界点和井底压力的变化规律.结果表明,降低钻速和钻井液入口温度,有助于抑制水合物分解,稳定井底压力;增大排量,水合物临界分解位置降低,整个井筒中气体体积分数较小,井底压力较稳定;适当提高钻井液密度控制井底压力能够有效抑制水合物分解.在水合物层钻井时,应对以上参数进行优化,以避免因水合物分解而引发的事故.