摘要：储层钻进时,由于地层压力预测不准造成地层气体侵入井筒,形成不稳定气-液两相流并导致井筒内压力剧烈变化,产生巨大的井控风险。为了揭示气侵过程井筒压力的演变规律,利用大型实验架进行了可视化模拟实验,测量气侵过程井筒压力变化,观察管内流动物理特征。将该过程简化为液体循环条件下垂直同心环形管管底连续注气过程,并基于非稳态流动理论和漂移模型建立了井筒气-液两相流动瞬态预测模型。该模型具有跟踪气-液界面等流动参数的功能,可采用半隐式有限差分法数值求解。实验数据分析表明：随着管底开始注气,管内压力先增大再减小;管路下部比上部先达到压力峰值,压力波动程度随着管深的增加而减小。模型数值仿真结果与实验数据吻合程度较高,证明了模型可用于预测气侵过程井筒流体瞬态流动特征。研究成果深化了对气侵过程井筒压力演变规律的认识,丰富了复杂工况钻井的水力学模型。

关键词：垂直同心环形管 气侵 漂移模型 瞬态流动模型 

单位：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 四川成都610500 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司博士后工作站 四川成都610016