“深水地平线”深水钻井平台井喷失控事故的发生震惊了海洋石油业界,该平台技术先进,装备精良,但在事故发生后,并没有有效的应急压井预案,该事件也一直警示着我国海上钻井服务商。为了应对井喷失控后可能出现的各种复杂情况,本文希望建立一种针对井喷失控发生后的井底压力计算方法,在无法接近钻井平台的情况下,通过获取井喷液柱的高度以计算井口喷流压力和井底压力,为井喷后的抢险与救援井设计提供参考。对于井底压力预测,通常采用井口压力反演井底参数的方法。井喷事故发生后无法关井,此时不能通过传统办法来获得关井立压和关井套压,也就没有办法计算井底压力和溢流流量。因此井喷后获取井底压力的最好方法就是根据井喷液柱高度计算井口压力,再通过井口压力反演井底压力,进而获取地层参数。为解决井喷事故发生后井喷液柱高度难以测量的问题,本文建立了基于图像处理技术的井喷液柱高度测量方法。应用航拍或救援船对事故井井喷液柱进行瞬态成像,通过基于Open CV计算机视觉库的图像处理技术对井喷事故图像中的井喷液柱进行处理与识别,并根据参照物法计算出井喷液柱的实际高度。使用该方法可以有效排除图像中的干扰像素,从背景复杂的井喷事故图像中完整地提取出井喷液柱图像,计算得到井喷液柱高度。得到井喷液柱高度后,根据射流原理,建立了纯液相条件下基于井喷液柱高度的井口压力与井口速度的理论计算模型,并设计了实验进行验证。结合喷流实验结果分析了喷口压力、喷流流量、喷流液体粘度、喷流液体密度、含气率等因素对喷流液柱高度的影响规律。最终,建立井筒环空内气相连续性方程、液相连续性方程、气液相混合动量方程,利用有限体积法,采用交错网格的方式,对井筒空间进行离散化。通过地层产能方程或其他工况计算气体侵入量并结合井口压力值,对偏微分方程组及相关辅助方程,应用AUSM+格式进行求解,计算得到井筒环空中气液两相流瞬态流动参数。使用该方法可以得到将气侵后至井喷过程中井筒节点的气相速度、液相速度、含气率与井底压力等参数随时间的变化规律。