概述

Hubs欠平衡钻井设计软件是专门应用于各种流体的欠平衡钻井作业中，进行设计和分析的软件。该软件可以进行从空气钻井、泡沫钻井、充气钻井到边喷边钻的欠平衡钻井设计和施工分析。Hubs软件剔除了其它常规软件模型的缺点, 使用的模型藕合了岩屑携带能力计算模型，考虑了岩屑的累积效应，能准确地预测流体携带岩屑的能力和井眼清洁能力，从而更准确地设计欠平衡钻井流体的排量，并准确地计算施工压力。特别地，Hubs软件采用的模型在斜井和水平井中也适用。

模块组成

详细功能

欠平衡钻井设计模块

1)   进行各种循环流体的欠平衡钻井设计和施工分析与监测：

a)   空气钻井

b)   天然气钻井/氮气钻井/其他气体钻井；

c)   雾化钻井

d)   泡沫钻井

e)   充气泥浆多相流体钻井

f)   边喷边钻

2)   适用于各种井型：直井、斜井和水平井

a)   可以进行井眼轨迹计算，并进行2D和3D显示；

b)   可以进行简单的定向井和水平井井眼轨迹设计；

3)   可模拟正循环作业，也可以模拟反循环作业；

4)   数据文件通过数据库管理，数据库可以加密；

5)   软件的流变性模式计算采用以下的模型：

a)   牛顿流型

b)   宾汉流型

c)   幂律流型

d)   赫巴模型

6)   软件可以根据流体的实测的旋转粘度计读数自动优选流变性模型，并给出使用不同模型的计算精度

7)   在多相流计算中，软件采用Signa公司修正的Beggs & Brill模型和统一机理模型

8)   可以指定地层压力，也可以以根据压力梯度计算地层压力；

9)   应用岩屑累积理论，采用气液固三相流进行井底压力的计算和环空钻屑循环体积浓度的计算，为井眼清洁的判断提供数据支持，且模型可以用于斜井和水平井，即随井斜和方位的变化而变化：

a)   考虑机械钻速的影响；

b)   考虑岩石密度的影响；

c)   球度计算模型；

d)   球度对排量要求的影响；

e)   考虑岩屑尺寸。

10) 计算中考虑了钻柱、套管和井眼的粗糙度；

11) 考虑钻具接头对摩阻压降的影响；

12) 可以模拟寄生管注气；

13) 可以模拟同心套管注气；

14) 可以模拟喷射接头；

15) 计算间隔可调；

16) 可以进行回压控制模拟；

17) 点火管线设计；

18) 地面泵注管汇系统可以自行描述。

排量优化设计模块

1)   基于以下三个原则进行排量优化设计：

a)   地面设备的能力满足注入压力的要求；

b)   保证井底的欠平衡状态；

c)   保证井眼清洁能力

2)   应用岩屑累积理论，采用气液固三相流进行环空钻屑循环体积浓度的计算，且模型可以用于斜井和水平井，即随井斜和方位的变化而变化：

3)   排量优化设计，可以选择以下的方式：

a)   定液相排量的排量优化设计

b)   定气相排量的排量优化设计；

c)   固定气液比的排量优化设计；

d)   3D图形和等值线输出。

压力拟合模块

根据实测泵压数据和软件模拟的泵压数据，分析和确定模型中的相关参数，以达到准确模拟井底压力的目的。

地层流体流入模块

本模块可以把欠平衡钻进中地层流入的各种流体，与作业的地面注入流体整合一起，计算井眼的欠平衡状态。

1)  可以模拟地层流入的各种流体，包括油、气、水；

2)  可以模拟地层流体流入后环空流体体积的变化和密度的变化，进而计算流体流入后的泵压、井底压力、井眼欠平衡状态；

3)  可以模拟地层流体流入后的环空岩屑体积浓度；

4)  可以指定地层流体流入的流速，也可以根据油气藏性质计算流体的流入速度；

5)  可以结合井漏速度，进行边喷边漏的模拟和设计；

6)  空气钻井地层出水的模拟和分析。

相态变化模块

地层流入的流体往往伴随和相变的发生，造成环空流体体积和密度的急剧改变。本模块即模拟流体相态的变化及导致的井眼欠平衡状态的变化。
相态变化对环空岩屑浓度的影响。

    1)   组份模型计算凝析气藏流体流入的相态变化；

    2)   溶解气模型计算流体流入的相态变化；

    3)   相态变化对注入压力和ECD的影响；

    4)   相态变化对环空岩屑浓度的影响。

其他功能

  1)   可以显示井身结构；

  2)   固定格式输出；

  3)   Excel格式输出；

  4)   自定义输出；

  5)   公制、英制、用户自定义；

  6)   管柱数据库；

  7)   输出大量的数据、曲线、图表；