多梯度钻井分离器冲蚀磨损分析及流场研究

摘要：

针对多梯度控压钻井过程中空心球分离效率低,无法实现多密度梯度的问题,设计了空心球过滤分离器.利用多孔介质模型、DPM模型以及冲蚀模型对分离器内部流场进行了数值计算.研究了注入速度和空心球直径对分离器腐蚀速率的影响,以及过滤过程中分离器内部在轴向上以及径向上的压力与速度分布规律.研究结果表明:空心球注入速度越小以及空心球直径越大,对工具的冲蚀磨损速率越低;过滤结构内入口层的中心压力高而外侧压力低,随着压力逐渐扩散,出口层外侧压力高而中心压力低,速度分布规律则相反;随着入口速度与油水比的增加,工具的压降逐渐增加,但是油水比的影响较小.该研究实现了多梯度控压钻井中空心球分离效率低的技术突破,显著提升了多梯度钻井方式实现的可行性,为窄压力窗口地层中井筒压力控制提供了技术支撑.

关键词：过滤分离器、多梯度钻井、多孔介质、DPM模型、冲蚀模型

所属期刊栏目：49

分类号：TE249(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目"深水油气钻探生产中井筒压力控制基础研究";中石油集团公司重大专项"准噶尔南缘和玛湖等重点地区优快钻完井技术集成与试验"

在线出版日期：2021-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：80-87