海底天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响

【摘要】：为分析天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响,根据海底天然气水合物特征,结合天然气水合物分解动力学和热力学条件,研究了不同钻井工况下天然气水合物分解产气规律,估算了天然气水合物分解后的产气量。结果表明,在钻进天然气水合物层过程中,天然气水合物分解产气速率和累计产气量逐渐增大;在天然气水合物饱和度一定的情况下,近井天然气水合物层内的天然气水合物完全分解产气量与井身轴向半径呈平方关系;随着钻井液与天然气水合物层温差增大,天然气水合物分解速率呈指数增长;浅水区钻遇天然气水合物层易导致其分解,随着水深增加或井筒压力增大,天然气水合物分解越来越困难。研究表明,钻穿天然气水合物层时,提高钻进速度可减少天然气水合物分解;钻井过程中应根据钻前预测结果调整钻井液温度和密度来控制天然气水合物分解,同时采取必要的井控措施,以保证在适当的天然气水合物分解产气条件下安全钻进。 【作者单位】： 中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院;
【关键词】： 天然气水合物 海洋钻井 井控 分解动力学
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目“深水钻井浅层地质灾害形成机理及预测方法”(编号:2015CB251201) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“海底天然气水合物富集成藏机理及数值模拟研究”(编号:15CX05036A)联合资助
【分类号】：TE52
【正文快照】： 随着全球石油需求量的不断增长,由于海洋缊藏大量的石油得到了广泛关注[1-3]。然而,海洋钻井(尤其是深水区)也面临诸多挑战[4-6]。其中,天然气水合物分解会对钻井安全产生重大影响[7]。据统计,世界上70%的海洋钻井受到天然气水合物等地质灾害的影响,特别是水深超过610m后,天然

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