冻土区天然气水合物钻井泥浆冷却系统设计及关键参数计算

来源期刊：探矿工程岩土钻掘工程2014年第7期

论文作者：李宽 张永勤 王汉宝 梁健 李鑫淼 吴纪修 李小洋

文章页码：45 - 48

关键词：天然气水合物;钻探;取心;低温泥浆;泥浆冷却;换热面积;压力损失;

摘    要：泥浆冷却技术是天然气水合物钻探的关键技术之一,低温泥浆可以抑制天然气水合物在钻进和提钻过程中分解,有利于钻获水合物实物样品。新型天然气水合物钻井泥浆冷却系统主要包括载冷剂制冷器、翅片管式换热器、温度监测与记录和防冻装置4部分。制冷机组采用变频启动,减小了野外施工中配套发电机的功率,大幅度降低油料消耗;翅片管式换热器中泥浆与载冷剂对流换热,换热面积大,换热效率高;温度监测与记录装置对4个关键节点的温度进行监测和记录,同时防冻装置可防止泥浆在换热器中结冰堵塞,影响正常使用。运用传热学和流体力学理论对泥浆与载冷剂对流换热过程进行计算,在满足制冷要求的前提下,换热器换热面积是10.58 m2,管路压力损失为0.34 MPa。