【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及鉆井領(lǐng)域，尤其涉及一種降溫控制方法、鉆井系統(tǒng)及程序產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
1、隨著能源需求的增加和石油鉆井技術(shù)的發(fā)展，油氣資源勘探開發(fā)不斷深入。地層溫度隨深度增加而升高，對于超深井和高溫地?zé)峋@探作業(yè)，井筒作業(yè)環(huán)境溫度越來越高。
2、對于鉆井過程中的井下環(huán)境超高溫問題，目前井筒降溫的主要手段是通過鉆井液循環(huán)將熱量帶至地面，然后使用地面大型降溫設(shè)備進(jìn)行鉆井液的冷卻，將冷卻后的鉆井液重新注入井筒。但隨著鉆探深度的持續(xù)增加，井下溫度不斷升高，目前地面冷卻換熱設(shè)備冷卻效率低、井下管柱隔熱性能差，現(xiàn)有的全井溫度調(diào)控系統(tǒng)無法滿足當(dāng)前超高溫井鉆探的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N降溫控制方法、鉆井系統(tǒng)及程序產(chǎn)品，用以解決現(xiàn)有的全井溫度調(diào)控系統(tǒng)無法滿足當(dāng)前超高溫井鉆探的需求的問題。
2、第一方面，本申請實(shí)施例提一種鉆井系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：控制子系統(tǒng)、地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)、鉆井液輸送管道、井下鉆柱，以及，井下隨鉆儀器；
3、所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，包括多個級聯(lián)的降溫冷卻裝置，用于基于所述降溫參數(shù)對所述鉆井液輸送管道從井筒返出的鉆井液進(jìn)行分級降溫冷卻，并將冷卻的鉆井液重新注入位于井筒的所述鉆井液輸送管道；
4、所述井下鉆柱，裝配有至少一個熱屏蔽鉆桿，用于減少高溫環(huán)空傳向鉆柱內(nèi)部的熱量；所述熱屏蔽鉆桿的安裝位置與所述井筒溫度分布情況相關(guān)；
5、所述控制子系統(tǒng)，用于根據(jù)井筒熱力學(xué)模型，獲取鉆井液循環(huán)過程中的井筒溫度分布情況，
6、所述井下隨鉆儀器，裝配有熱疏導(dǎo)裝置，用于降低外部環(huán)境對井下隨鉆儀器的導(dǎo)熱量。
7、在一些實(shí)施例中，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于對鉆井液降溫冷卻過程放出的熱量進(jìn)行回收。
8、在一些實(shí)施例中，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于：
9、檢測冷卻后的鉆井液的性能參數(shù)，輸出性能檢測結(jié)果；所述性能參數(shù)包括：所述鉆井液的密度、粘度、溫度；
10、根據(jù)所述性能檢測結(jié)果確定是否將冷卻后的鉆井液重新注入井筒。
11、在一些實(shí)施例中，所述熱屏蔽鉆桿類型，包括：填充有隔熱材料的鉆桿，或，內(nèi)外壁噴涂有熱障涂層的鉆桿。
12、在一些實(shí)施例中，所述熱疏導(dǎo)裝置為導(dǎo)熱板；
13、所述導(dǎo)熱板分別連接所述隨鉆儀器的電路艙的元件和電路艙壁。
14、在一些實(shí)施例中，所述隨鉆儀器的電路艙的內(nèi)壁噴涂有熱障涂層。
15、在一些實(shí)施例中，所述隨鉆儀器的電路艙內(nèi)裝配有具備主動降溫功能的冷源。
16、在一些實(shí)施例中，所述鉆井液中添加有相變吸熱材料。
17、在一些實(shí)施例中，所述控制子系統(tǒng)，具體用于：
18、根據(jù)鉆井深度獲取井筒軸向網(wǎng)格的數(shù)量，以及，徑向網(wǎng)格數(shù)量，其中，徑向中目標(biāo)位置網(wǎng)格的數(shù)量大于底層位置網(wǎng)格的數(shù)量；所述目標(biāo)位置包括下述至少一項(xiàng)：水眼、鉆柱、環(huán)空及井壁；
19、根據(jù)所述軸向網(wǎng)格的數(shù)量、徑向網(wǎng)格數(shù)量，采取二階迎風(fēng)格式和全隱時間格式求解井筒熱力學(xué)模型，求解所述井筒溫度分布情況；其中，在求解過程中，使用基于高斯-塞德爾迭代法得到的逐次超松弛迭代法進(jìn)行迭代求解。
20、在一些實(shí)施例中，所述控制子系統(tǒng)，還用于：
21、展示所述井筒溫度場參數(shù)的數(shù)據(jù)；
22、響應(yīng)于用戶通過交互控件輸入的參數(shù)調(diào)整指令，更新所展示的井筒溫度場參數(shù)的類型。
23、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N降溫控制方法，所述方法應(yīng)用于如第一方面任一項(xiàng)所述的控制子系統(tǒng)，所述方法包括：
24、根據(jù)井筒熱力學(xué)模型，獲取鉆井液循環(huán)過程中的井筒溫度分布情況；
25、基于所述鉆井液循環(huán)過程中的井筒溫度分布情況，控制鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)的降溫參數(shù)，以及，井下鉆柱的熱屏蔽鉆桿的下入時間和位置。
26、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)第二方面所述的方法。
27、本申請實(shí)施例提供的降溫控制方法、鉆井系統(tǒng)及程序產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)全井溫度的主動調(diào)控，通過一系列的地面降溫和井下控溫的組合手段，針對井下超高溫環(huán)境進(jìn)行的協(xié)同高效的井筒溫度主動調(diào)控，有效降低井底位置的環(huán)境溫度，對于保障井下鉆具、隨鉆測量儀器、提速工具、導(dǎo)向工具等系列裝備工作過程的溫度安全，進(jìn)一步保證鉆探作業(yè)的順利開展與井下實(shí)鉆數(shù)據(jù)的有效獲取具有至關(guān)重要的作用。
28、本申請實(shí)施例的鉆井系統(tǒng)可以涵蓋超深特深井和地?zé)峋@井領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對全井溫度的主動調(diào)控，避免井下工具裝備因超高溫環(huán)境影響工作失效，影響鉆探作業(yè)的正常推進(jìn)和井下實(shí)鉆參數(shù)的獲取，以此實(shí)現(xiàn)安全、可靠的鉆井作業(yè)。同時，該“鉆井系統(tǒng)可以使常規(guī)井下系列工具裝備滿足超深層、地?zé)峋⒛酥寥f米及以上深井鉆探過程中的井筒溫度控制。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鉆井系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：控制子系統(tǒng)、地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)、鉆井液輸送管道、井下鉆柱，以及，井下隨鉆儀器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于對鉆井液降溫冷卻過程放出的熱量進(jìn)行回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱屏蔽鉆桿類型，包括：填充有隔熱材料的鉆桿，或，內(nèi)外壁噴涂有熱障涂層的鉆桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱疏導(dǎo)裝置為導(dǎo)熱板；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隨鉆儀器的電路艙的內(nèi)壁噴涂有熱障涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隨鉆儀器的電路艙內(nèi)裝配有具備主動降溫功能的冷源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鉆井液中添加有相變吸熱材料。
9.一種降溫控制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的控制子系統(tǒng)，所述方法包括：p>
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求9所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉆井系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：控制子系統(tǒng)、地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)、鉆井液輸送管道、井下鉆柱，以及，井下隨鉆儀器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于對鉆井液降溫冷卻過程放出的熱量進(jìn)行回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面鉆井液降溫冷卻子系統(tǒng)，還用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱屏蔽鉆桿類型，包括：填充有隔熱材料的鉆桿，或，內(nèi)外壁噴涂有熱障涂層的鉆桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱疏導(dǎo)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇義腦，劉珂，高文凱，竇修榮，管康，奚筱宛，張恒瑞，
申請(專利權(quán))人：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。