Resumen

El cálculo preciso del perfil de temperatura del gas es la clave del diseño de la perforación de gas. Tradicionalmente se asume que la distribución de la temperatura del gas en el pozo es igual a la temperatura de la formación, sin considerar la influencia del flujo de fluido y el efecto de enfriamiento Joule-Thomson. Este artículo propone un método de ecuación de gradiente para la distribución de la temperatura del gas en el pozo, teniendo en cuenta el flujo de gas y el enfriamiento local de Joule-Thomson de la broca. El método aplica las ecuaciones de presión, temperatura, densidad y velocidad al flujo de gas en las sartas de perforación y el espacio anular. La solución de la ecuación de gradiente tiene la forma de la ecuación Runge-Kutta de cuarto orden. Las temperaturas del fondo del pozo medidas a profundidades de 700 a 2000 m en un pozo real coinciden con las predichas por el método del gradiente. Debido al efecto de enfriamiento Joule-Thomson en la boquilla de la broca, la temperatura desciende unos 30°C. El análisis de sensibilidad se lleva a cabo mediante el método del gradiente, y los resultados muestran que el rango de caída de la temperatura de diferentes tamaños de boquilla puede alcanzar los 60°C debido al efecto de enfriamiento Joule-Thomson. Pueden establecerse curvas de temperatura estables a los pocos minutos del ciclo de gas. Debido a la influencia del flujo de gas y del enfriamiento Joule-Thomson, la temperatura del gas en el pozo se desvía significativamente de la temperatura geotérmica de la formación en condiciones de flujo. La temperatura del gas en la perforación aumenta a medida que aumenta la profundidad de perforación y luego disminuye rápidamente cerca del fondo del pozo. A medida que el gas fluye hacia arriba a lo largo del anillo, la temperatura del gas aumenta primero, supera la temperatura de la formación y luego disminuye gradualmente a lo largo de la tendencia del gradiente geotérmico.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:flujo de gas, efectos de enfriamiento thomson, distribución de la temperatura del gas, joule, temperatura del gas, temperatura de formación, métodos de gradiente, curva de temperatura estable, perfil de temperatura del gas
• Keywords:gas flow, thomson cooling effects, gas temperature distribution, joule, gas temperature, temperature, formation temperature, gradient methods, stable temperature curve, gas temperature profile