井工作特性分析与工艺参数的选择研究.pdf

8 62 0 0 5 年4 月石油勘探与开发P E T R O L E U ME X P L O R A T l 0 NA N DD E V E L O P M E N TV 0 1 3 2N o 2文章编号：1 0 0 0 一0 7 4 7(2 0 0 5)0 2 一0 0 8 6 一0 5空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究苏义脑(中国工程院院士)，周川，窦修荣(中国石油勘探开发研究院)摘要：空气钻井是一种特殊的欠平衡钻井技术，采用具有极大压缩性的空气作为循环介质，具有钻速高、成本低、环保性好等优势，应用越来越广泛。空气钻井循环系统的压力分布、钻井装备的选择、钻井参数的合理配置与传统钻井方式相比有很大区别。在国内外现有空气钻井理论研究的基础上，通过建立压力分布模型，推导计算公式。编程计算，得到了空气钻井中压力分布规律、压缩气体流速场分布特点、空气螺杆马达转速受压力温度影响的变化趋势以及流体温度模型的改变对循环系统中压力分布的影响等结果。在空气钻井的工艺参数研究中，主要进行了最小气量和合理钻速的选择计算，结果是：环空中过流截面增大会造成最小气量取值变大，过流截面由小变大处是携屑最困难的位置；给出了排气量为1 2m 3 s 时，通用算例的合理钻速取值。图6 表1 参8关键词：空气钻井；模型优化；工作特性分析；工艺参数计算；钻速选择中图分类号：T E 2 4 2 6文献标识码：A1 概述空气钻井作为一种特殊的欠平衡钻井技术口2 ，具有钻速高、成本低、环保性好等优势，在国内外应用得越来越广泛。国内对空气钻井的工作特性和工艺参数研究3 还不成熟，尚存在如下问题：空气钻井理论模型与实际工况存在较大差距。现在大部分资料还沿用2 0 世纪5 0 年代A n g e l 的混合流体均匀流的模型，但该模型未考虑气体压缩性和岩屑与气体之问的滑移。对最小气量和钻速等参数的深入分析和优化尚待加强。空气钻井计算中将流体温度当作线性分布，这样的处理过于简单，与实际存在较大差距。空气螺杆马达不同状态下的工作特性缺乏系统研究。本文着重分析研究以上4 方面的问题。2 空气钻井工作特性分析研究2 1 通用算例数据说明井深3 0 4 8 m(直井)；钻杆内径o 0 9 7 2 m，钻杆外径o 1 1 4 3 m，钻铤内径o 0 7 1 4 m、外径o 1 7 14 5 m，钻头外径o 2 m，3 个水眼，内径o 0 1 77 8 m，钻速o 0 0 50 8m s；环境温度2 8 8 7 1 K，井口温度2 8 0 2 3 K，温度梯度o 0 3 m；当地大气压8 73 9 9 6 5 P a，标态下的空气密度1 2 0 5 k g m 3，沉积岩的岩屑密度2 7 0 0 k g m 3；空气马达型号为B a k e rO i lT o o l sM o d e lM a c h1，5 6 螺杆马达，额定转速2 0 0 r m i n，额定排量o 0 2 52 3 m 3 s，额定压降1 5 M P a，每转排量o 0 0 75 7m 3；空压机工作压力6 8 9 M P a，有效气量1 1 3 3 m 3 s。2 2 空气钻井压力系统计算及流速分析空气钻井压力计算的原则为“倒算法”，即将环空出口作为压力计算起始点，依次计算环空压降、钻头压降、钻柱内压降，直到井口压力为止。本文环空压力计算中沿用A n g e l 的混合均匀流模型【4 。在钻头压降计算中，分别考虑了声速流和亚声速流两种情况。在钻柱内压力计算中，采用压缩性流体模型，推导出直井段、弯曲段、稳斜段压力公式。本节主要介绍钻柱内压力计算以及整个循环系统流速分析。2 2 1 钻柱内压力分布计算2 2 1 1 对原A n g e l 模型适用范围的讨论A n g e l 模型中最重要的假设是将可压缩的气体(或气固混合物)当作不可压缩流体处理，从而可利用伯努利方程求解。这样处理对低速运动的气体是合适的，但是高速运动的气体因速度、压强、温度的变化，密度将会发生显著变化，其运动规律与不可压缩流体大不相同，所以必须考虑气体的压缩性及其热力学过程。由气体动力学可知，不可压缩流体与可压缩流体的绝热过程存在误差(占)，表达式叩1 为：d 一九勉2 4(1)若考虑误差为5 1 0，则o 4 5 M n o 6 3，即0 4 5 f 训O 6 3 f。可见当气流速度超过o 6 3 f 时，计算结果超出了误差上限。由以上分析可知，气流按不可压缩流体计算的限度，是由计算所要求的精度来决定的。实际应用中应根据工程的需要，验证计算点的马赫数，以了解计算的可信度。2 2 1 2 钻柱内采用压缩性流体模型计算压力分布压缩性流体模型摒弃了A n g e l 模型中未考虑气体压缩性的假设，依据气体的状态方程和质量守恒定律，并代人流体压力、流速、温度的耦合关系，按照牛顿第 万方数据2 0 0 5 年4 月苏义脑等：空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究8 7二定律推导出直井段、弯曲段、稳斜段的压力控制方程，并用迭代法进行求解。从理论上讲，用压缩性流体模型求解压力更具准确性。基本假设：定常流动；均匀流动；忽略质量力；近似认为在等径段内的气体热力学过程为等温过程；环空及钻柱内均处于紊流完全粗糙区；空气钻井中气体满足理想气体状态方程；钻柱处于与井眼同心位置；不考虑钻柱旋转。钻柱内气体压力的表达式为：户一(行+2 m l n 乡)专(2)直井段：俄一砌。2 R T d a v S 2卵一户d z s2 2 m l n 户d z s m 鲁(一 d z s)弯曲段(m 的表达式同直井段)：行一pd q sz 一2 m l n p d q s m 型(a a)稳斜段(研的表达式同直井段)：卯一声d。2 2 m l n p d。一m7 !一(一矗d。)“L U S a m a x2 2 2 空气钻井循环系统压力分布及气体流速分析2 2 2 1 环空及钻柱内压力分布特性分析由图1 可见，压力在环空和钻柱内近似呈折线分布。压力梯度迅速变化(即曲线斜率显著变化)的位置是钻杆与钻铤交接处(即井深2 8 9 6 m 处)。此处由于过流截面积突然改变，导致压力迅速变化。钻柱内为单相气体流动，其压力梯度小于环空中压力梯度，压力变化范围相对较小。图1循环系统压力分布图2 2 2 2 环空及钻柱内气体流速分布特性分析由气体流速公式u 一叫。R T(户S)可知，在气量一定的情况下，流速与流体温度、压力、截面积有关。由图2 可见，当气体以相当高的压力从井口进入钻柱后，流速逐渐增加。当气体到达钻杆与钻铤交接面时，由于钻铤内截面积减小，因此流速迅速增加，形成了一段很陡的流速上升曲线，而后在钻铤段内流速继续上升，到达钻柱内的流速最大值。气体经过钻头后到达环空钻铤段，流速逐渐升高。当气体到达环空钻杆段后，由于过流截面积增大，致使流速显著降低，达到环空中气体流速的最低点，此后流速逐渐升高，直到环空出口处流速达到最大值。计算发现环空中气体流速的最低值出现在钻杆与钻铤的交接处，而非井底。气体流速对于携屑是非常关键的，以往人们总是更多关注井底气体流速对于携屑的影响，而忽视了钻杆与钻铤交接处(即变截面)流速的变化，造成判断的失误。图2 循环系统气体速度分布图另外通过本文算例计算发现，循环系统中气体单位体积动能最低点出现在环空钻杆与钻铤交接处。因此理论上讲，变截面处是环空携屑最困难的地方之一，应特别关注此处的携屑状况。2 3 空气螺杆马达转速特性分析2 3 1 马达转速与马达压降曲线由马达压降与转速曲线(见图3 a)可知，马达转速始终随马达压降增大而降低。图3 马达转速特性分析图 万方数据8 8石油勘探与开发钻井工程技术V 0 1 3 2N o 2从马达转速”一6 0 叫。R T。(p。q)6 可以推导出同样的结论。当计算点固定时，马达内平均温度为常数。压降增大使得马达内平均压力增大，因此转速降低。另外钻头处气体处于亚声速流时，马达转速远远大于同样空压机排量下的声速流时的马达转速。这也就从马达压降角度验证了加装喷嘴尽量使钻头处气体处于声速流状态，可以有效控制马达“超速”。2 3 2 空压机排气量与马达转速曲线(声速流状态)由空压机排气量与转速曲线(见图3 b)可知，在本文算例条件下，随着排气量的增加，马达转速相应增加。由马达转速公式可知，当空压机排气量增加后，气体的质量流量相应增加，但马达内平均压力也相应增加，这两者对马达转速的影响恰好相反。因此马达转速升高或降低是这二者共同作用的结果。2 3 3 井深与马达转速曲线2 3 3 1 钻头气眼处气体为亚声速流状态马达转速与井底压力、温度有关。由井深与马达转速曲线(见图3 c)可知，随着井深增加，在马达内平均温度和井底压力相互作用下的马达转速基本不变。为了便于分析亚声速流时温度、压力这两个变量对马达转速的影响，分平均温度保持恒定和平均压力保持恒定两种情况计算井深与马达转速曲线。从亚声速流时温度、压力对马达的影响曲线(见图3 d)可见，随着井深的增加，逐渐增高的马达内平均压力使马达转速下降，而逐渐升高的马达内平均温度则使马达转速升高。众所周知，液动马达具有恒转速的特性，而在空气钻井中空气马达表现出转速随压力、温度变化的特征。本文算例马达转速恰好近似于恒定转速，但这与液动马达的恒转速特性有本质区别。由于在空气钻井中温度、压力对马达转速的贡献恰好相反，因此马达转速随井深增加究竟如何变化，要根据具体的井身结构、循环气量、温度梯度计算后才能确定。2 3 3 2 钻头气眼处气体为声速流状态同亚声速流时马达转速分析一样，温度、压力对马达转速的贡献恰好相反，因此马达转速随井深增加究竟如何变化，也要根据具体的参数计算后才能确定。2 4 对流体温度模型的讨论线性流体温度模型目前较多运用于空气钻井计算，其假设是空气的热容性极差，热传递非常充分。但事实上井筒中空气流速较快，空气与地层的热交换未必充分，空气热容性也只是比钻井液相对较差而已。同时还有其它因素影响着井筒中的流体温度，如空压机与气体之间的热交换，气体自身由于压力或体积发生变化引起的吸热及排热过程等等。因此线性流体温度模型只是理想状态，实际温度分布并非这样简单。本节文主要讨论空气钻井中流体温度分布的可能形式，并给出温度模型变化对压力分布影响的规律。2 4 1 温度模型的形式温度模型1 为极端的情况：空气与地层完全不进行热交换，气体始终保持人口温度；温度模型4 即为线性流体温度模型(见图4 a)。图4 温度模型不意图温度模型2(见图4 a)：气体以与井口温度相近的温度进入钻柱，随着井深增加，地层温度逐渐升高，热量由温度较高的地层向温度较低的气体传递，由于热传递并不完全，气体温度尽管升高，但低于同井深的地层温度，这便形成了曲线A B 段。气体到达井底B 后，经钻头向环空上部运动，尽管在此过程中地层温度逐渐降低，但它还是要高于气体温度，因此热量仍然由地层向气体传递，导致气体温度继续升高，直到达到与地层温度相同的点C 为止(B C 段)，随后气体继续向井口运动，由于气体中的热量损失不快，致使气体温度高于地层温度，因此热传递的方向发生改变，热量由气体向地层传递，最终导致气体温度逐渐降低，但由于地层传递给气体大量的热量，使得气体到达井口D 时的温度仍大于进口A 处气体的温度。温度模型3(见图4 b)与温度模型2 的主要区别在于气体刚进入钻柱时的温度远大于井口温度，导致热量由气体向地层传递，从而在上部井段出现了一个显著的降温曲线A B。温度模型3 的其余部分的物理过程同温度模型2。2 4 2 不同温度模型下压力分布规律总结对不同温度模型的压力计算发现，选取不同温度模型，对压力数值的影响明显。当选取的温度模型使计算点温度增加后，该点计算所得到的压力会变大，反之则变小。由于压力是空气钻井参数计算的基础，它的改变会导致气体密度、流速、携屑最小气量、马达转速发生改变。温度模型2 和3 比模型1 和4 更具有实际意义，由于现场数据及测量手段的限制，温度模型的具体数学模型还难以准确确定，但不容置疑的是实际钻进中必须考虑温度的非线性变化对压力分布及空气 万方数据 万方数据9 0石油勘探与开发钻井工程技术V 0 1 3 2N o 23 2 1 合理钻速选择方法在合理钻速选择过程中，使用井底清洁的第一类标准。通过不断调整钻速的取值，使得环空中最小单位体积动能满足井底清洁程度第一类标准(最小单位体积动能可根据实际情况进行调整，本文算例取值为1 4 3 6 4N m 2)4 。根据循环系统流速分析，最小单位体积动能点可能出现在井底或钻杆与钻铤交接处，因此应分别计算井底和钻杆、钻铤交接处各自的合理钻速，选取较小的值作为最终的合理钻速。3 2 2 合理钻速的选择过程及曲线本节根据合理钻速的选择方法，通过编程计算出了合理钻速随排气量变化的曲线，并以排气量为1 2 m 3 s为例，给出了其合理钻速选择的过程(见表1、图6)。表1排气量为1 2 m 3 s 的合理钻速选择过程按井底状况按钻杆与钻铤交接处E(N m 2)1 8 5 191 8 2 9 21 8 1 4 4l5 9 5 11 5 8 9 415 7 8 2图6空压机排气量与合理钻速从图6 和表1 可得出4 点认识：随着钻速的增加，环空中的气体单位体积动能减小。这是由于钻速增加导致井底岩屑增多，要完成携屑的任务必然会消耗更多的气体动能。井底和钻杆与钻铤交接处动能达到合理钻速终止条件时，按井底状况选择的合理钻速远远大于按交接处状况选择的合理钻速。如果将按井底状况选择的钻速作为最终的钻速，那么在交接处势必会由于气体动能不足而产生岩屑堆积现象。因此实钻中必须关注交接面(即变截面)的状况。当空压机排气量保持不变时合理钻速为一门限值。当钻速大于此门限值时，意味着在此排量下气体携屑困难。排气量的增加与合理钻速的增长呈正比关系，当要求高速钻进时，可增加排气量满足钻进要求。4 结论A n g e l 模型只适用于低速运动的气体，压缩性流体模型考虑了气体的压缩特性，更加符合空气钻井实际情况。本文算例中环空的气体单位体积动能最小值和气体流速的最低值均出现在钻杆与钻铤交接面处。因此最小排气量与合理钻速的选择必须要考虑钻杆与钻铤交接面处的携屑情况。本文给出了流体温度模型的可能形式。当选取的温度模型使计算点温度增加，那么该点的压力会随之变大。空气螺杆马达转速特性按声速流与亚声速流两种情况进行了计算。温度、压力对马达转速的贡献恰好相反，压力升高会使转速变慢，而温度升高则使转速加快，转速的变化必须根据具体的相关参数计算后才能确定。符号注释：艿误差百分数，；姚一马赫数，地一“无量纲；一当地气流速度，r n s；c 当地音速，m s；户计算点压力，P a；计算点垂直井深，m；T 温度，K；g 重力加速度，m s 2；R 气体常数，J(m o】K)；毗气体的质量流量，k g s；A 沿程阻力系数；a 井斜角，(。)；R。弯曲段半径，m；“稳斜角，(。)；T d。，钻柱内计算段平均温度，K；p m 钻柱内直井段计算起点压力，P a；。钻柱内直井段计算起点井深，m；S 流道截面积，m 2；d井简直径，m；户d q s 一钻柱内弯曲段计算起点压力。P a；p。钻柱内稳斜段计算起点的压力，P a；一钻柱内稳斜段计算起点的垂深，m；p。马达内的平均压力，P a；T a 马达内的平均温度，K；q 马达每转排量。m 3 r；d 最大岩屑特征尺寸，m；靠，y a 井底岩屑重度、气体重度，N m 3；q 沉降末速度，m s；V 岩屑的绝对速度，m s；c 绕流阻力系数，无量纲；E 单位体积动能，N m 2。参考文献：1 刘绘新，孟英峰注气欠平衡钻水平井的新技术 J 石油勘探与开发，2 0 0 5，3 2(1)：l o o 一1 0 2 2 苏义脑地质导向钻井技术及新进展 J 石油勘探与开发2 0 0 2，2 9(4)：8 7 8 9 3 沈忠厚现代钻井技术发展趋势 J 石油勘探与开发，2 0 0 5，3 2(1)：8 9 9 l _ 4 w i l l i a mCL y o n s，B a y u mG u o，F r a n kAS e i d e l A i ra n dg a sd“1 l i n gm a n u a l M N e wY o r k：M c G r a wH i l lc o m p a n y，2 0 0 1 5 景思睿，等流体力学 M 西安：西安交通大学出版社，2 0 0 1 6 苏义脑螺杆钻具研究及应用 M 北京：石油工业出版社，2 0 0 1 7 R e s e a r c hI n s t i t u t e u n d e r b a l a n c e dd“1 1 i n gm a n u a l M ch i c a g o，1 l l i n o i s：G a sR e s e a r c hI n s t i t u t e 1 9 9 7(下转第1 2 2 页)万方数据1 2 2石油勘探与开发油层保护与改造V 0 1 3 2N o 2 5 范学平，徐向荣地应力对岩心渗透率伤害实验及机理分析 J 石油勘探与开发2 0 0 2，2 9(2)：1 1 7 1 1 9 6 许建华，郝新武，王金友，等利津地区沙四段上部低7 L 低渗储集层敏感性特征 J 石油勘探与开发，2 0 0 3 3 0(4)：1 1 4 一l l6 7 吕成远，王建，孙志刚低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究 J 石油勘探与开发，2 0 0 2 2 9(2)：8 6 8 9 8 薛芸，石京平，贺承祖低速非达西流动机理分析 J 石油勘探与开发，2 0 0 1，2 8(5)：1 0 21 0 4 9 俞绍诚陶粒支撑剂和兰州压裂砂长期裂缝导流能力评价 J 石油钻采工艺，l9 8 7，9(5)1o A d e g b o l aK，B o n e yc E f f e c t。ff r a c t u r ef a c ed a m a g eo nw e l lp r o d u c t i v i t y r A S P E7 3 7 5 9，2 0 0 2 1 1 蒋廷学郎兆新，单文文，等低渗油藏压裂井动态预测的有限元方法 J 石油学报，2 0 0 2，2 3(5)：5 35 8 1 2 T i n g x u eJ i a n g，Q iw u x u g a n gw a n g，e ta 1 T h es t u d yo fp e r f o r m a n c ep r e d i c t i o no ft r e a t m e n tw e l l si nl o wp e r m e a b i l i t ya n da b n o r m a lh i g hp r e s s u r eg a sr e s e r v o i r s A S P E7 7 4 6 3，2 0 0 2 第一作者简介：杨丙秀(1 9 6 6 一)，女，山东招远人，硕士，高级工程师，主要从事天然气开发管理工作，现为中国石油勘探开发研究院博士研究生。地址：北京东城区安德路1 6 号洲际大厦，邮政编码：1 0 0 0 1 1。收稿日期：2 0 0 4 一0 2 2 0修回日期：2 0 0 4 1 2 2 2(编辑、绘图郭海莉)L o wd a m a g ef r a c t u r i n gt e c h n o l o g yf o re x p l o r a t i o nw e l l si nl o wp o r o s i t ya n dp e r m e a b i l i t yr e s e r v O i r sY A N GB i n g x i u l，J I A N GT i n g x u e 2，D I N GY u nh o n 矿，w A N GY o n g 一1 i 3，w A N Gs h i z h a 0 4(1 N“f“M，(记sD P p dr f P”，P 以r o C 矗i 硝E T p f o r“f i o”&P r o d“f f!o 村C o m p 口行y，B 已i J i”gl O 0 0 11，C i 胛“；2 J 九s f i f“f Po，P o r o“sF o z u，C N P C&C A S，H P 6 e i0 6 5 0 0 7，C i 九以；3 L n 打g。肠”gB r 卵f ，P P f r 0 C i 行日E z p 肠r n f i o 押&D P u P Z o 户坍P 门fR P s P“r f J 村s f i f“已，H P 6 8 i0 6 5 0 0 7，C !n；4 P P f r o C h i 行“，B F i J i”g1 0 0 0 1 1，C i 行以)A b s t r a c t：T h ee v a l u a t i o no ft h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ef o r m a t i o nm a yb ei n c o r r e c tb e c a u s eo ft h ef o r m a t i o nd a m a g ec a u s e db yi m p r o p e rf r a c t u r i n gd e s i g na n dt r e a t m e n t I no r d e rt ob r o a d e nt h ek n o w l e d g ea n de v a l u a t i o no fl o wp o r o s i t ya n d l o wp e r m e a b i l i t yf o r m a t i o n s，1 0 wd a m a g ef r a c t u r i n gt e c h n o l o g yi sp u tf o r w a r do nt h eb a s eo fc o m p r e h e n s i v ea n a l y s e so ff r a c t u r i n ge x p e r i e n c e si ne x p l o r a t i o nz o n e sa sT a r i m，H u a b e i，J i l i n，Q i n g h a i，Y u m e na n dC h a n g q i n g()i l f i e l d，e t c T h eh i g h l i g h to ft h en e wf r a c t u r i n gt e c h n o l o g yl i e si nl a b o r a t o r yt e s ta n da n a l y t i c a lt e c h n i q u er e l a t e dt od a m a g e，d e v e l o p m e n to fl o wd a m a g ef r a c t u r i n gm a t e r i a l s，l o wd a m a g et e c h n o l o g yd e s i g nm e t h o da n dl o wd a m a g eo fc o r r e s p o n d i n gm e a s u r e s W e l lI。u 一45i nt h el o wp o r o s i t y，u l t r a l o wp e r m e a b i l i t ya n dl o wr e s i s t a n c ef o r m a t i o no fL i u x ie x p l o r a t i o nz o n e，H u a b e i0 i l f i e l d，w a sh y d r a u“c a yf r a c t u r e du s i n gt h en e wf r a c t u r i n gt e c h n 0 1 0 9 yi ny e a r2 0 0 3，w h i c hb r o u g h tt h ef i r s tb r e a k t h r o u g hi nL i u x ie x p l o r a t i o nz o n ef o rt h ep a s td e c a d e s K e yw o r d s：e x p l o r a t i o nw e l l；f r a c t u r i n g；l o wd a m a g e；o D t i m i z a t i o n监矗鼗蠢盛落姜盏潼毒蛙蜇蓬毒篷善鉴姜：鲢鲨毒堂；些盔；鳞0：o 当：猷篷盛繇嚣要。；甚监蓝美娄蠢姜落蕊孟糕毒簋!譬毒蓝盏馨监蠢毒蛙蛙去篙蛙毒龃毒-善迄姜姜(上接第9 0 页)8 张远君(校编)流体力学大全 M 王平，等(译)北京：北京航空航天大学出版社，1 9 9 0 第一作者简介：苏义脑(1 9 4 9 一)，男，河南偃师人，中国工程院院士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，现从事油气钻井工程技术研究。地址：北京市海淀区学院路2 0 号，钻井工艺研究所，邮政编码：1 0 0 0 8 3。收稿日期：2 0 0 40 9 0 8修回日期：2 0 0 5 一0 2 3 0(编辑、绘图郭海莉)o p e r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n a l y s i sa n dp r O c e s sp a r a m e t e r ss e l e c t i o no fa i rd r i U i n gS UY i n a o，Z H O UC h u a n，D O UX i u r o n g(P“r o C i”nE p Z o，n j o”&D g u P Z o 户，n P 竹fR P s P r f J 对s f i“f 8，B P i 歹i”g1 0 0 0 8 3，C i”)A b s t r a c t：T a k i n gt h ec o m p r e s s e da i ra sc i r c u l a t e df l u i d，a i rd r i l l i n gh a sm a n yd i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c sf r o mm u dd r 订“n g，s u c ha sp r e s s u r ed i s t r i b u t i o n，s e I e c t i o no fd r i I l i n ge q u i p m e n t sa n dt h er e a s o n a b l ec o n f i g u r a t i o no fd r i l l i n gp a r a m e t e r s 0 nt h eb a s i so ft h ee x i s t i n gt h e o r yo fa i rd r i U i n g，t h en e wp r e s s u r em o d e li sc o n s t r u c t e da n dc a l c u l a t i o nf o r m u l a sa r ed e r i v e dt og e tt h ed i s t r i b u t i o nl a wo ft h ep r e s s u r e，t h ev e l o c i t vc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o m p r e s s e da i r，t h ev a r i a t i o no fr o t a r ys p e e do fP D M(p o s i t i v ed i s p l a c e m e n tm o t o r)u n d e rt h ee f f e c t o ft e m p e r a t u r ea n dp r e s s u r ea n dt h ee f f e c to ft e m p e r a t u r em o d e lv a r i a t i o no nt h ep r e s s u r ed i s t r i b u t i o ni nt h ec i r c u l a t i o ns y s t e m T h ec a l c u l a t i o n so fm i n i m u mg a sf l o wr a t ea n dr e a s o n a b l eR o Ps h o wt h a tt h ei n c r e a s eo ft h ef I o ws e c t i o nm a vr e s u l ti nt h ei n c r e a s eo fm i n i m u mg a sf l o wr a t e，a n dt h em o s td i f f i c u l tp o s i t i o nt oc a r r yc u t t i n g si nt h eh o l ei st h et u r n i n gp o i n tf r o ms m a l lf l o ws e c t i o nt ol a r g ef l o ws e c t i o n A n dt h er e a s o n a b l eR O Pa tf l o wr a t eo f1 2 m 3 si so b t a i n e d K e yw o r d s：a i rd“l l i n g；m。d e lo p t i m i z a t i o n；o p e r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n a l y s i s；c a l c u l a t i o no ft h ep r o c e s sp a r a m e t e r s；R o Ps e l e c t i o n 万方数据空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究空气钻井工作特性分析与工艺参数的选择研究作者：苏义脑，周川，窦修荣，SU Yi-nao，ZHOU Chuan，DOU Xiu-rong作者单位：苏义脑,SU Yi-nao(中国工程院院士)，周川,窦修荣,ZHOU Chuan,DOU Xiu-rong(中国石油勘探开发研究院)刊名：石油勘探与开发英文刊名：PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT年，卷(期)：2005,32(2)被引用次数：28次 参考文献(8条)参考文献(8条)1.刘绘新.孟英峰 注气欠平衡钻水平井的新技术期刊论文-石油勘探与开发 2005(01)2.苏义脑 地质导向钻井技术及新进展 2002(04)3.沈忠厚 现代钻井技术发展趋势期刊论文-石油勘探与开发 2005(01)4.William C Lyons.Bayum Guo.Frank A Seidel Air and gas drilling manual 20015.景思睿 流体力学 20016.苏义脑 螺杆钻具研究及应用 20017.Research Institute Underbalanced drilling manual 19978.张远君.王平 流体力学大全 1990 引证文献(29条)引证文献(29条)1.杨晓光.柳贡慧.李军.陶谦 气体循环钻井气量补充研究期刊论文-西部探矿工程 2010(4)2.陶谦.柳贡慧.毕胜宇.李军 气体循环钻井注气量计算与影响因素分析期刊论文-石油天然气学报 2010(1)3.余锐.许期聪.艾惊涛.裴昆 气体钻井技术在龙岗1井的试验与认识期刊论文-钻采工艺 2009(6)4.柳贡慧.陶谦.李军 气体循环钻井井筒气量控制技术期刊论文-石油钻采工艺 2009(4)5.杨谋.孟英峰.李皋.李永杰.贾虎 提高深井机械钻速的有效方法期刊论文-石油矿场机械 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