深水钻井关井气侵机理及井筒压力变化规律研究

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状及进展

1.2.1 地层气体侵入井眼方式

1.2.2 地层气体侵入井眼机理研究现状

1.2.3 气泡行为机制研究现状

1.2.4 井筒气液两相流与压力预测研究现状

1.3 存在的问题与不足

1.4 本文主要研究内容

第二章 地层气体侵入井眼机理与模型

2.1 重力置换气侵机理与模型

2.1.1 重力置换气侵原理

2.1.2 重力置换气侵模型

2.1.3 辅助方程

2.1.4 定解条件与求解方法

2.2 重力置换气侵规律

2.2.1 算例基础参数

2.2.2 重力置换气侵规律分析

2.2.3 重力置换气侵影响因素分析

2.3 考虑滤失影响的渗流-扩散气侵机理与模型

2.3.1 考虑滤失影响的渗流-扩散气侵原理

2.3.2 模型假设

2.3.3 考虑滤失影响的渗流气侵机制

2.3.4 考虑滤失影响的扩散气侵机制

2.3.5 渗流-扩散机制下的气体侵入量计算模型

2.3.6 辅助方程

2.4 渗流-扩散气侵规律

2.4.1 算例基础参数

2.4.2 扩散气侵规律与影响因素分析

2.4.3 微压差渗流气侵规律与影响因素分析

2.4.4 渗流-扩散气侵规律讨论

2.5 本章小结

第三章 深水关井井筒中气泡生长与运移机制

3.1 实验装置与数据处理方法

3.1.1 实验装置

3.1.2 实验材料

3.1.3 溶液物性

3.1.4 实验步骤

3.1.5 数据处理方法

3.2 气泡在非牛顿流体中的生长

3.2.1 气体侵入井筒的流态划分

3.2.2 气泡脱离体积影响因素分析

3.2.3 气泡体积与当量直径的预测方法

3.3 气泡在非牛顿流体中的上升

3.3.1 气泡形状及上升轨迹

3.3.2 气泡的上升速度

3.4 被覆水合物膜气泡动力学行为

3.4.1 气泡表面水合物膜“静态”生长与对称性

3.4.2 气泡表面水合物膜“动态”生长与非对称性

3.4.3 被覆水合物膜气泡的上升

3.4.4 被覆水合物膜气泡纵横比

3.5 本章小结

第四章 考虑水合物相变的气体运移模型与曳力系数

4.1 气泡力学行为分析与无量纲数

4.1.1 气泡力学行为分析

4.1.2 幂律流体条件下的无量纲数

4.2 气泡上升速度模型

4.2.1 基于曳力系数的气泡上升速度模型

4.2.2 气泡曳力系数影响因素分析

4.2.3 气泡曳力系数关联式

4.3 被覆水合物膜气泡上升速度模型

4.3.1 基于曳力系数的被覆水合物膜气泡上升速度模型

4.3.2 水合物膜厚度的计算方法

4.3.3 被覆水合物膜气泡曳力系数关联式

4.4 本章小结

第五章 深水钻井关井井筒压力变化规律

5.1 深水钻井关井井筒压力预测模型

5.1.1 负压差气侵下关井井筒压力预测模型

5.1.2 重力置换气侵下关井井筒压力预测模型

5.1.3 井筒压力允值确定方法

5.1.4 模型求解方法

5.2 负压差气侵关井井底压力变化规律

5.2.1 算例基础参数

5.2.2 井底压力影响因素分析

5.3 重力置换气侵关井井底压力变化规律

5.4 深水钻井关井避台风安全作业周期

5.4.1 井筒中气体运移规律

5.4.2 避台风期间安全作业周期

5.5 本章小结

结论

建议

参考文献

攻读博士学位期间取得的研究成果

致谢

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