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摘要在冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证。为满足天然气水合物钻探取样工艺要求,我校研制了一种天然气水合物钻井泥浆冷却系统。由于泥浆在冷却器内循环温度低于泥浆冰点温度，因此冷却器内管会出现冻结和卡堵等现象。本论文研究的内管防堵装置是对我校研制的天然气水合物钻井泥浆冷却系统进行改进，防止泥浆内管发生冻结和卡堵。防堵装置主要是分析同轴套管式冷却器内管发生堵塞时其温度、流量和压力的变化过程，确定最佳控制参数。根据钻井工作对泥浆流量的要求，确定流量控制范围，并设计防堵装置，确定工作原理、各部件组成和工作流程。关键词：泥浆冷却、内管卡堵、防堵装置AbstractMudcoolingisakeytechnologyofpermafrostdrillingandgashyd-ratedrillingoperation.Propertemperatureofcirculationdrillingmudistheguaranteeforsafeandfastdrillingoperation.Inviewofthetechnologicalrequirementsofthesamplingofgashydratedrilling,atypeofdrillingmudcoolingsystemforper-mafrostdrillingandgashydratedrillingwasdevelopedbyJilinUniv-ersity.Thecirculationtemperatureofdrillingmudinthecoolersislowerthanfreezingpointofdrillingmud.sotheinnerofpipewouldbeenfrozenandblocked.ThepreventblockingequipmentwhichthepaperintroducedistoimprovethegashydratedrillingmudcoolingsystemJilinUniversityresearched.anditisinstalledonthecoolerinthemudcoolingsystem.Themainfunctionofpreventblockingequipmentistoanalysethechangingprocessoftemperature.pressureandflow.andtogetbestcontrolingparameters.Drillingmudflowaccordingtotherequire-mentsof,determinethescopeofflowcontrol,andattemptstopreventthedevicedesignedtodeterminetheworkingprinciple,thecomponentsandprocesses.Keywords：mudcoolinginnerpipefrozenpreventblockingequipment目录第1章绪论……………………………………………1第1节天然气水合物的一般特征…………………1第2节泥浆冷却技术国内外研究现状……………3第3节本课题主要研究内容………………………5第2章内管防堵装置机理分析………………………7第1节天然气水合物泥浆冷却系统简介…………7第2节内管压力影响及分析……………………13第3节内管温度影响及分析……………………15第4节内管流量影响及分析……………………19本章小结……………………………………………21第3章泥浆冷却系统防冻装置设计…………………23第1节防堵装置设计目的与用途………………23第2节防堵装置原理……………………………24第3节防堵装置主要技术参数…………………30第4节防堵装置组成……………………………30第5节防堵装置安装图…………………………38第6节防堵装置工作流程图……………………39本章小结……………………………………………40第4章结论与展望……………………………………41结论………………………………………………………41展望………………………………………………………42致谢………………………………………………………43参考文献…………………………………………………44第1章绪论第1节天然气水合物的一般特征随着经济的发展，对能源尤其是煤、石油、天然气等化石能源的消耗显著增加。我国作为世界上最大的发展中国家，能源问题十分紧迫。因此，勘探开发新型能源变得异常迫切。天然气水合物作为一种潜在替代能源，越来越受到重视，成为近年来能源领域的研究热点。天然气水合物是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。在这种化合物中，水分子通过氢键作用形成具有一定尺寸的晶格主体，小分子则包容在空穴中，从而形成外观似雪花状或者松散冰的固态化合物。如图1-1、1-2所示，组成天然气的成分有烃类（CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物）及非烃类（CO2、N2、H2S）等。图1-1天然气水合物的笼式结构第2页共62...