钻井液物性参数对深水钻井井筒温度压力的影响
油气井水力学讲义6钻井水力优化设计与计算
油气井水力学讲义6钻井水力优化设计与计算钻井水力优化设计与计算是油气井水力学的重要内容之一、在钻井过程中，通过合理优化设计和计算，能够提高钻井效率，降低钻井成本，并减少井眼失稳和井壁塌陷等地质灾害的发生。
本文将介绍钻井水力优化设计与计算的主要内容及其应用。
一、钻井水力优化设计钻井水力优化设计是指在钻井过程中，根据地质情况和井筒条件，通过合理选择钻井液性能、控制井底压力和优化钻井参数等手段来达到提高钻井效率及井眼稳定性的目的。
1.选择钻井液性能：钻井液的性能包括密度、黏度、滤失性等指标。
通过合理选择钻井液的性能，可以提高钻井时的排渗能力和清洁井底的能力，降低井壁塌陷和井眼失稳的风险。
2.控制井底压力：井底压力是指井底的静压、动压及循环过程中产生的压力。
合理控制井底压力是保证井眼稳定和减少钻井液的消耗的关键。
通过合理调整钻井参数，控制井底压力，可以减少井眼塌陷、堵塞和剪切等问题的发生。
3.优化钻井参数：钻进速度、转速、钻压和进给等钻井参数的选择，直接影响到钻井的效率和安全性。
通过合理调整这些参数，可以降低钻井过程中的摩擦、动力消耗和井筒塌陷等问题，提高钻井效率。
二、钻井水力计算钻井水力计算是钻井水力优化设计的核心内容之一、通过计算钻井液的流动特性和井底压力，可以预测井筒稳定性，指导钻井参数的选择，并优化设计钻井液配方。
1.流动特性计算：流动特性计算是指通过测定钻井液的黏度、密度、流速、滤失率等参数，来计算钻井液在井筒中的流动情况。
这些计算可以帮助工程师了解钻井液的流动状态，评估井筒的清洁程度，以及预测井壁塌陷和井眼扩大的风险。
2.井底压力计算：井底压力计算是指计算井底的静压、动压及循环过程中产生的压力。
通过合理计算井底压力，可以控制井眼稳定和减少钻井液的消耗。
井底压力计算一般包括井塌压力计算、限气压力计算和泥浆底深压力计算等。
3.井壁稳定性计算：井壁稳定性计算是指通过计算井底压力和井眼尺寸等参数，来评估井眼的稳定性。
温度和压力对泥浆密度和井内压力系统的影响
南海西部高温高压井回顾
南海西部石油公司自营钻探的高温高压井，具 有代表性的是崖城21-1构造上的3口井。1号井 因在毫无准备的情况下钻遇高温高压层，出现 又喷又漏而难以保证安全作业封井；2号井因 地层的变化和地层压力比预测的高，出现又喷 又漏、卡钻而难以安全钻进封井；在充分认识 地层情况和总结经验的基础上，制定3号井的 方案，通过近300天的艰苦努力，钻达井深 4688米完钻。测试证实：井底温度206℃，井 底地层压力系数2.3（钻井液密度2.33）。
2
临界井深处，井下泥浆静压力为：
Pc P 1 m0 KHc
bTc T0 cTc T0 Hc am0 K
临界泥浆温度和井深Hc间的关系
2
b b 4ac H c m0 K Tc T0 2c
梯度达5.51℃/100m，平均地温梯度达4℃/100m。
对于安全密度窗口很窄的高温高压井，必须考虑温 度和压力对泥浆性能的影响
南海西部高温高压井回顾
90年代以来，莺琼盆地的高温高压作业陆续展开， 在 7 个构造上钻进了 11 口井（地层压力系数在 1.85 以上，其中 8 口井在 2.0 以上），其中 5 口井眼由美 国阿科公司钻探，其余是由南海西部石油公司自营 钻探。阿科公司利用国际上先进技术和设备钻探的 5 口井 ，井 深在 3696 ～ 5639 米 之间； 井底温 度在 150 ～ 249℃，钻井液密度 1.92 ～ 2.26 克 / 立方厘米； 作业时间 112 ～ 203 天，平均 171 天。由于装备、技 术等原因，这些井均没有钻至勘探目的层，仅东方 1-1-1 井和崖 21-1-3 井进行了 DST 测试。东方 1-1-1 井在2580～2664米井段测得地层压力系数为 2.13， 地层温度为127.5℃。
第二章 钻井液(2)
第二章 钻井液
第三节 钻井液的工艺性能
剪切速率与剪切应力
dv / dx
T A
T
.
A
内摩擦力—切应力（单位面积上）
第二章 钻井液
第三节 钻井液的工艺性能
..
( )
.
.
0 s
.
s
0
.
.n
K
. n1
. K
0.5
K 511n (600 3)
K为稠度系数，Pa.sn；n为流性指数。n是无因次量
n 3.32 log 600 300
k
0.511600
1022 n
(Pa.sn )
流动特性分析: 施加极小的切应力就发生流动，
没有静切应力，而且粘度随切应力 的增加而降低。
第二章 钻井液
第三节 钻井液的工艺性能
第二章 钻井液
第三节 钻井液的工艺性能
1. 流变曲线、流变模型及参数计算
剪切速率与剪切应力
剪切速率(shear rate)
：在垂直于流动方向上
单位距离内流速的增量
(
dv / dx
)。速度梯度
剪 切 应 力 (shear
stress) ： 液 体 流 动 过
程中，单位面积上抵抗
流动的内摩擦力。
第二章 钻井液
第三节 钻井液的工艺性能
提高动切应力的方法主要有：
加入预水化膨润土或者增大聚合物的加量。对于钙处理 或盐水钻井液，还可通过适当增加Ca2+、Na+浓度来达到提 高动切力的目的。
降低动切力的方法主要有：
加入稀释剂，拆散钻井液中已经形成的结构。如果是因为 Ca2+、Mg2+等引起的动切力升高，则可用沉淀法除去这些离 子。此外，适当加水或稀浆稀释也可起到降低动切力的作 用。
钻井液参数测定及维护
流变参数的调整
1、调整粘度的方法 （1）条件。当井壁出现垮塌或沉砂过 多，造成起钻遇卡、下钻不到底，井下有 较多的堆积物时，要考虑适当地提高粘度； 堵漏有时也要提高粘度。 钻进泥页岩层；配加重钻井液；钻井 液受可溶性盐类的侵污会使钻井液粘度、 切力上升，导致钻井液流动性变差，洗井 效果差，钻头易泥包，影响钻速，需要降 粘度。
3．动切力
• 钻井液的动切应力反映的是钻井液在层流
时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间相互
作用力的大小，即钻井液内部形成的网状 结构能力的强弱。用YP或者τ 0表示，单位 是Pa（帕）。
4．表观粘度
• 钻井液的表观粘度又称有效粘度或视粘度，
是钻井液在某一速度梯度下，剪切应力与
速度梯度的比值，用AV表示，单位是 mPa·S（毫帕·秒）。
• 测定方法
• 参数计算
1 600 (m Pa S ) 2 PV 600 300 (m Pa S ) AV
0 0.511 ( 300 s )
( Pa)
稠度系数(K值) (Consistency index) 流性指数(n值) (Flow behavior index) • 检测仪器 • 测定方法 • 参数计算 600 n 3.322lg( ) 300 0.511 300 n K ( Pa S ) n 511
可见，钻井液粘度、切力低，机械钻 速高，但钻井液的悬浮、携带岩屑的能力 下降，井内沉砂快，同时钻井液对井壁的 冲刷严重，易造成井壁剥落坍塌、井漏等 严重后果。钻井液的粘度、切力大，有利 于悬浮、携带岩屑，但粘度、切力过大， 给钻井工作带来下列后果：
（1）钻井液流动阻力大，开泵困难，泵压易升高， 发生蹩泵甚至蹩漏地层，严重影响钻井速度。 （2）钻头易泥包，起下钻易产生抽吸作用或压力激 动以至于引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。 （3）岩屑、砂子沉降困难，净化不良，井底洗井效 果差，同时密度上升很快，钻速下降，并摩损钻 具设备和钻井液泵配件。 （4）除气困难，气侵严重时，钻井液密度下降，易 引起井下复杂情况。 （5）岩屑易在井壁形成假泥饼，引起井下遇阻遇卡。 （6）固井时水泥易窜槽，影响固井质量。
4第2章 钻井工作流体性能测定-润滑性、抗温性、荧光度、毒性、腐蚀性.
力对润滑性产生的影响
10.3 钻井液润滑性能的评价方法
泥饼针入度计 见图2.100。它可测 量低压或高压、静 态或动态滤失试验 中所形成的泥饼的 质量和厚度，可以 手动或电动操作， 用纸带记录数据
泥饼针入度计
图2.13 钻井液润滑性能的评价方法
图2.101为LEM润滑仪的结构原理简图和取样容器结构图，是用来 润滑性评价及钻头泥包测定分析系统
对大多数水基钻井液来说，摩阻系数为0.20以下认为是可以接受的。 但此值不能满足水平井的要求，对水平井要求钻井液的摩阻系数应尽 可能保持在0.08～0.10范围内，以保持较好的摩阻控制
因此，除油基钻井液外，其他类型钻井液的润滑性能很难满足水 平井钻井的需要，但可以选用有效的润滑剂改善润滑性能，以满足实 际需要。近年来开发出的一些新型水基仿油基钻井液，其摩阻系数可 小于0.10，很接近油基钻井液，其润滑性能可满足水平井钻井需要
10.2 钻井液润滑性的影响因素
（4）润滑剂 试验表明，使用清水作钻井液，摩擦阻力是较大的。而往清水中 加入千分之一至千分之几的以阴离子表面活性剂为主的润滑剂后，润 滑性能会得到明显改善。因此，使用润滑剂是改善钻井液润滑性能， 降低摩擦阻力的主要途径 正确地使用润滑剂可以大幅度提高钻井液的防磨损性能和润滑性 能。钻井液润滑剂一般可分为两大类：液体类和固体类。前者如矿物 油、植物油、表面活性剂等；后者如石墨、塑料球、玻璃球等 近年来钻井液润滑剂品种发展最快的是惰性固体类润滑剂，液体 润滑剂主要发展了高负荷下起作用的极压润滑剂及有利于环境的无毒 润滑剂；由于环境保护的原因沥青类润滑剂的用量则逐年减少 目前，常用的改善钻井液润滑性能的方法，主要是通过合理使用 润滑剂降低摩阻系数，以及通过改善泥饼质量来增强泥饼的润滑性
海洋石油深水钻完井技术措施
海洋石油深水钻完井技术措施1. 引言1.1 海洋石油深水钻完井技术措施海洋石油深水钻完井技术措施旨在确保钻井作业的安全、高效进行，并最大程度地提高石油开采效率。
这些措施包括了前期勘探、钻井设备选用、作业流程设计、管柱设计等各个方面。
通过科学规划和精密操作，可以有效应对深水环境下的挑战，提高作业质量，减少事故发生。
在当前世界范围内，海洋石油深水钻完井技术措施已成为石油行业的热门话题，各国纷纷投入大量资金和人力进行研究和实践。
在这个过程中，不断探索和创新技术措施已成为行业的主要趋势，只有不断改进和完善技术措施，才能更好地保障海洋石油开发的持续进行。
2. 正文2.1 深水钻井技术概述深水钻井技术是指在海洋深水区域进行的钻探作业，通常水深超过500米。
深水钻井相较于传统陆地钻井具有更高的技术难度和风险，需要更加先进和复杂的技术措施。
深水钻井技术概述主要包括以下几个方面：首先是钻井平台的选择，深水钻井通常需要使用半潜式钻井平台或者钻船，以应对海浪和风力较大的海域环境；其次是井下设备的设计，包括海底井口设备、井下管柱和钻头等，需要考虑深水高压环境对设备的影响；接着是钻井液的选取和循环系统的设计，深水钻井中需要使用高密度钻井液来对抗高温高压环境；最后是钻井方案的制定，需要根据地质情况、井筒稳定性和钻井目标等因素来选择合适的钻井方法。
深水钻井技术概述涉及到钻井平台、井下设备、钻井液和钻井方案等多个方面，需要综合考虑各种因素才能确保钻井作业的安全和高效进行。
随着海洋石油深水钻探的发展，对深水钻井技术的要求也将逐步提高，持续创新和改进技术措施将是未来的发展方向。
2.2 深水钻井过程中的挑战在深水钻井过程中，面临着诸多挑战，这些挑战不仅来自于技术层面，还涉及到环境、安全等多方面因素。
深水环境下地质条件复杂，海底地形不规则，地层结构复杂，这给钻井作业带来了很大的困难。
钻井过程中需要面对高温高压、高盐度、高硫化氢含量等问题，需要针对这些特殊环境条件采取相应的技术措施以确保钻井的顺利进行。
海洋深水井钻井过程中井筒温度的变化规律
Abstract: When the existing calculation model of wellbore circulating temperature field is used to analyze the drilling process of offshore deepwater oil/gas wells, it takes into account the influence of many factors on the wellbore temperature (such as convection heat transfer of seawater, riser and drilling fluid, and formation heat conduction), but neglects the temperature difference caused by the drilling in actual fields. In order to provide more accurate and reliable data for related work in deepwater drilling, such as drilling fluid density design, borehole stability analysis, and so on, this paper calculated the temperature field using the temperature model for the process of circulating drilling fluid without drilling. Then, the calculation model of supplementary drilling condition was solved by means of the finite difference method and the Gauss iteration method. Finally, the influence of the drilling process with different rates of penetration on the longitudinal variation laws of wellbore temperature in deepwater wells was analyzed using the node updating algorithm. And the following research results were obtained. First, at the same depth, the calculated temperature fields of the whole well at different rates of penetration are obviously different, and the difference of the bottom hole temperature while drilling at a water depth of 1 000 m is close to 10 ℃ . Second, in the process of drilling, the circulating temperature field is more sensitive to time than to the rate of penetration. And compared with the wellbore temperature field without considering the rate of penetration, the one with consideration of the rate of penetration presents a law of overall increase. It is concluded that by virtue of this new method, the practical problems in the process of offshore deepwater drilling can be analyzed better, e.g. borehole stability and pipe string working conditions, and the actual production can be reflected more accurately. Keywords: Offshore; Deepwater drilling; Rate of penetration; Circulation, Drilling fluid; Wellbore temperature; Temperature while drilling; Node upgrading
钻井液设计对钻井工程和地质录井的影响
钻井液设计对钻井工程和地质录井的影响发布时间：2023-03-01T01:47:06.113Z 来源：《科技新时代》2022年第19期作者：苏杰[导读] 为了提高钻井质量，必须科学匹配钻井液，提高钻井液性能，科学设计钻井液。
钻井施工过程中，应根苏杰新疆广陆科技能源股份有限公司 834000摘要：为了提高钻井质量，必须科学匹配钻井液，提高钻井液性能，科学设计钻井液。
钻井施工过程中，应根据钻井液设计制定相应的钻井施工方案。
为确保自身安全，钻井人员通常根据实际施工分配不同浓度的钻井液。
但是，在钻井过程中，钻井液配置不能合理应用于钻井作业施工，因为无法准确了解培训信息，实施钻井作业时可能发生事故。
关键词：钻井液设计；钻井工程；地质录井引言钻井液在钻井工程中起着重要作用。
钻井液是钻井液中循环的各种液体的总称，被称为[1-2]钻井液。
这些钻井液满足了钻井过程中的多功能要求，保证了这些钻具的平稳前进。
钻井液研制时，经过几次膨胀，钻井液形成系统相关系统，满足不同条件下钻井液的要求。
1、意义例如，在构造90 - 40井时，钻井液是根据地质条件配置的。
但是，当钻探作业达到2000米时，地质条件会突然变化，产生大量的气泡和油泡。
在建设训练的第一节，产生了沙子，第二节刚开始施工，预计油气层的深度会有300米的误差。
在钻探作业中发现洞时，事故没有造成更严重的后果，反而造成更多的施工损失，严重制约了施工进度。
在钻井作业施工过程中，许多情况是地层突变造成的。
因此，在施工初期，钻具应尽可能使用低密度钻具，然后逐步调整钻具密度，提高其密度。
如果在施工初期使用高密度钻井液，将会出现井漏。
2钻井液的组成、主要功能及设计2.1钻井液的组成钻井液根据定义，有几种分类方法，其中钻井液可分为水性钻井液、油性钻井液、合成钻井液和气态，具体取决于环境。
不同钻井条件下使用不同的钻井液。
采油时常用的钻井液是泥。
除膨胀土等基本材料外，在钻井液中还需添加一定量的桶粉等增厚材料，以及各种添加剂和堵漏材料，以满足钻井液的多功能要求。
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中国石油大学（华东）硕士学位论文钻井液物性参数对深水钻井井筒温度压力的影响姓名：宁立伟申请学位级别：硕士专业：油气井工程指导教师：管志川20080401摘要
随着世界能源需求的不断增长和陆上石油资源的不断减少，人们把眼光投向了海洋。海洋油气资源的开发近几年发展迅猛，而且作业水深不断在增加。与此同时，各种各样的难题出现在人们面前，亟待人们解决。其中深水钻井问题是一大难题，是这几年研究的热点问题。深水钻井过程中存在低温、高压、窄密度窗口等问题，经常伴随着井漏等事故的发生，亟需准确预测井筒内温度和压力的方法。本文根据此需要，建立了深水钻井井筒内温度和压力计算模型，与其他模型不同的是，此模型把钻井液的密度、粘度等考虑成温度和压力的函数，引入了岩屑的影响，摩擦生热和压降生热的影响，并把温度和压力进行了耦合计算，使模型更加贴近实际，计算结果更加精确。根据此模型，编写了深水钻井井筒温度和压力耦合计算的数值模拟程序。此程序能实时准确的预测循环过程中井筒内钻井液的温度和压力分布、地层的温度分布；静止过程中井筒内的温度和压力分布、地层温度分布；对深水钻井、固井、井控、套管层次设计等有重要意义。本文中，还对井筒内温度和压力进行了敏感性分析，得出了影响温度和压力的重要与非重要因素，并为深水钻井作业提出了合理化的建议。
关键词：深水钻井，温度，压力，数值模拟，敏感性分析ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｒｉｌｌｉｎｇＦｌｕｉｄ’ＳＰｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎ
ｔｈｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅｉｎＤｅｅｐｗａｔｅｒＤｒｉｌｌｉｎｇ
ＮｉｎｇＬｉｗｅｉ（Ｏｉｌ＆ＧａｓＷｅｌｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）
ＤｉｒｅｃｔｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｕａｎＺｈｉｃｈｕａｎ
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｎｅｅｄｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｏｄａｙ，ｂｕｔＯｉｌａｎｄＧａｓｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｌｅｓｓａｎｄｌｅｓｓ．ＭｏｒｅａｎｄＭｏｒｅｍａｒｉｎｅ
ＯｉｌａｎｄＧａｓｉｓｅｘｐｌｏｒｅｄａｎｄｅｘｐｌｏｉｔｅｄ，ａｎｄｓｅａｄｅｐｔｈｔｅｎｄｓｔｏ
ｄｅｅｐｅｒ
ａｎｄｄｅｅｐｅｒ．Ａｌｓｏｋｉｎｄｓｏｆｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｃｏｍｅｌｌｐ，ｎｅｅｄｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄ
ｓｏｏｎ．Ｎａｔｕｒａｌｌｙ，ｄｅｅｐｗａｔｅｒ
ｄｒｉｌｌｉｎｇｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｈｏｔｔｅｒａｎｄｈｏｔｔｅｒ．Ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｈｉｇｈｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｌｏｗｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｍｍｏｎｌｙ
ｅｘｉｓｔｉｎｄｅｅｐｗａｔｅｒｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄａｌｗａｙｓｃａｕｓｅａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｗｅｅｘｐｅｃｔａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｆｏｒｅｃａｓｔ
ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅ．Ｓｏｉｎｔｈｉｓ
ｔｈｅｓｉｓ，ｗｅｈａｖｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｍｏｄｅｌｔｏ
ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅ．Ｗｅｍａｋｅｓｏｍｅａｍｅｌｉｏｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｏｔｈｅｒｓ’ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ：ｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ
ｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄａｒｅ
ｄｅｅｍｅｄａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｔｔｉｎｇｓ，ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｈｅａｔ
ａｎｄ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｄｒｏｐｈｅａｔａｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ；ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅａｒｅｃｏｕｐｌｅｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｗｅｈａｖｅｍａｄｅａｎｅｗｐｒｏｇｒａｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｌｌｏｆｔｈｅｓｅ
ｍｅｎｔｉｏｎｅｄａｂｏｖｅａｎｄｇｏｔｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｉｓｐｒｏｇｒａｍｃａｌｌｓｈｏｗ１ｌＳｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｄｅｎｓｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｄｏｗｎｈｏｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ
ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｕｒｖｅｓ，ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅｓ，ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔａｔｉｃｄｅｎｓｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅｓｉｎｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｆｉｕｉｄｉｓｅｉｔｈｅｒｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｏｒｎｏｔ，ｗｈｉｃｈａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ，ｗｅｌｌｃｏｎｔｒｏｌ，ｃａｓｉｎｇｄｅｐｔｈｄｅｓｉｇｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅａｌｓｏｃｏｍｐｌｅｔｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ｆｉｎｄｔｈｅｐｒｉｍａｒｙ－
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅ，ｇｉｖｅｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ａｄｖｉｃｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｅｅｐｗａｔｅｒｄｒｉｌｌｉｎｇ，Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，
Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ａｎａｌｙｓｉｓ符号表温度：乙—钻柱内钻井液温度，℃
瓦—环空内钻井液温度，℃％—钻柱内表面温度，℃乙—钻柱外表面温度，℃瓦—海水温度，℃乃一地层温度，℃Ｌ一隔水管内表面温度，℃乙一隔水管外表面温度，℃
直径：厶—钻柱内径，ｍｎｌ
‰—钻柱外径，ｌｌ砷以－地层段井壁内径，姗
九一隔水管内径，ｔｕＴＴＩ厶一隔水管外径，ＴＴｍｌ吃—温度不受扰动的井径，ｍｍ以一隔水管隔热层内径，衄
丸～隔水管隔热层外径，咖
对流换热系数：％—钻柱内表面对流换热系数，Ｗ／（ｍ２．Ｋ）
ｋ—钻柱外表面对流换热系数，Ｗ／（ｍ２．Ｋ）
Ｖ以一地层段井壁表面对流换热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ）ｋ～隔水管内表面对流换热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ）办ｍ～隔水管外表面对流换热系数，Ｗ／（ｍ２·Ｋ）
密度：砟—钻柱内钻井液密度，酌甜
成一环空内钻井液密度，ｇ／ｃｍ３乃一地层岩石密度，ｇ／ｃｍ３
比热容：ｃ，—钻柱内钻井液比热容，Ｊ／（ｋｇ‘Ｋ）
ｃ口一环空内钻井液比热容，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）Ｃ／—地层岩石比热容，Ｊ／（ｋｇ’Ｋ）ｑ一隔水管隔热层比热容，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）
导热系数：～—钻柱导热系数，Ｗ／（ｍ。Ｋ）
以一隔水管导热系数，Ｗ／（ｍ·ＩＯ以—地层岩石导热系数，Ｗ／（ｍ。Ｋ）乃—钻井液导热系数，Ｗ／（ｍ·Ｋ）砧一海水导热系数，Ｗ／（ｍ·Ｋ）…一五一隔水管隔热层导热系数，Ｗ／（ｍ·Ｋ）关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
学位论文作者签名：墓童壶日期：ｄｏ，尸年，月２汐日
学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学（华东）有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印ｊ缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。
学位论文作者签指导教师签名：日期：幽轷年，月增日
日期：√以年，月ｊ护日中国石油大学（华东）硕士学位论文１．１前言第一章绪论
随着世界能源需求的不断增长和陆上石油资源的不断减少，我国陆上深层找油找气力度不断加大，同时，人们把眼光投向了海洋，而且作业水深不断在增加。因此，不可避免地带来了陆上深井钻井中的高温高压和深水钻井中的低温高压条件下的钻井与完井问题。陆上的井愈深，井底压力和温度愈高，技术上的困难也就愈大。在世界上很多地方，特别是找气的地区，如美国、北海等地区，很多储层压力超过１００ＭＰａ、井底温度超过２００＂Ｃ的地层已被开采；我国陆上的塔西南油田、四川的川东油气田等都存在着不同程度的高温、高压下的钻井与完井问题。其中主要的问题包括：（１）压力过高原则上，钻这种高压井应采用足够高的钻井液密度，以维持在孔隙压力之上一个合适的安全范围。但是，有的地区地层压力系数和地层破裂压力系数相近，钻井液安全密度范围很窄，有时小于循环压耗，使钻井过程中井漏与溢流经常同时发生；另外，由于井很深，钻井液密度的变化导致的井底压力降低往往与起钻时所引发的抽吸压力共同作用，致使并底压力在起钻过程中进一步降低，易于诱发并涌、井喷等事故。因此，需要建立准确的当量密度模型，确保钻井液静压和动压计算的准确，达到控制钻井液性能和钻井参数的目的，确保高温高压井的施工安全。（２）温度过高．过高的温度使钻井液密度不能按常数来处理，而是温度和压力的函数。文献【ｌ】中给出了一个例子：一种不含加重材料的合成油基钻井液在井口测得密度为０．７９９／ｅｒａ３，在井底４９７６ｍ处，温度达２０１＂１２时，密度变成了０．６８９／ｅｌｎ３，井底密度比井Ｅｌ密度减小１４％。因此，能否确定钻井液的物性随井深的变化规律及其对并下温度、压力的影响，关系到高温高压井的施工成败。另外，深井中存在的井壁稳定性问题与井筒内的流体温度和井壁温度有着密切的联系。井内流体温度和井壁温度对以下几方面有着重要影响ｆ２１：①钻井液的流变性、密度、化学稳定性；②固井水泥浆的流变性、初凝时间、水泥环的强度；③油层渗透率的温度敏感性和热应力敏感性，油层保护剂和暂堵剂的热稳定性；④注水过程中的热应力诱发裂缝；⑤热采过程中油管和水泥环的强度（包括界面胶结强度）；⑥