超临界CO2钻井井筒内流动参数变化规律

优选适用于超临界CO2钻井井筒温度和压力条件下的CO2物性参数计算方法,基于井筒中CO2的物性变化规律,以比焓为研究对象,建立超临界CO2钻井井筒流体流动控制方程组,分析超临界CO2流体物性参数变化对井筒内流动规律的影响。计算结果表明:在超临界CO2钻井井筒温度和压力条件下,采用Span-Wagner方法和V-W方法计算CO2的物性参数平均计算误差最小,分别在0.5％和1.5％以内,相对于其他方法计算精度更高;随井深的增加,钻杆内和环空中CO2密度、黏度和导热系数逐渐减小,比热容先增大后减小;受物性参数变化的影响,环空流体流速和动能沿井深逐渐增大,携岩能力逐渐增强,流体压力沿井深的变化趋势呈非线性;忽略密度、黏度、比热容、导热系数等物性参数的变化会导致CO2携岩能力、井底压力和井筒温度分布的计算误差,算例中各误差分别在10.7％、7.9％和1.1％以内。
Key words: drilling supercritical CO2 thermo-physical properties cuttings carrying capability temperature and pressure distributio