页岩气水平井岩屑沉降规律仿真

摘要：

现有针对岩屑运移的研究都是提取环空中某个位置的岩屑体积分数、岩屑速度及岩屑床厚度等,由于井筒岩屑不是均匀分布,不同截面提取结果差异较大,导致分析的准确性较低.为此,考虑环空底部井筒不同位置的岩屑量,基于欧拉液固两相流模型和SST k-ω模型,建立了三维井眼环空岩屑运移模型,在分析岩屑体积分数和岩屑速度的基础上,通过Fluent软件分析整个环空中岩屑质量,提出了环空内含有岩屑质量的量化方法,分析了幂律流体中钻杆转速、环空返速、岩屑粒径、机械钻速及偏心度等对环空内沉降的岩屑量的影响.分析结果表明:环空内的岩屑大部分位于低速区,少部分位于高速区,造成岩屑难以运移,钻杆转动比钻杆静止时环空内沉降的岩屑量要少;利用提高钻杆转速、减小岩屑粒径、增大钻井液排量及减小机械钻速等手段,可以有效减少环空内沉降的岩屑质量;同时通过减小钻杆偏心度可以增大环空上部高速区面积,减少岩屑的沉积.所得结论对水平井和大位移井环空内井筒清洁和高效作业具有指导意义.

关键词：水平井;岩屑沉降;岩屑运移;岩屑速度;体积分数;机械钻速;岩屑粒径

所属期刊栏目：49

分类号：TE243(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金;非常规油气省部共建协同创新开放基金项目;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9