赫-巴流体在偏心环空中的波动压力计算模型

摘要：

在窄环空间隙中下套管、小井眼钻进、深水钻进和大位移井钻进等作业中,精确的波动压力计算模型是准确预测井底压力的前提.以往利用CFD软件模拟赫-巴流体在偏心环空中流动的波动压力计算方法不仅对计算机性能要求高,而且时间成本高,导致现场应用受限.用窄槽流动模型模拟偏心环空建立了流体流动的物理模型,在稳态层流条件下,结合流体流动的控制方程和赫-巴流体的流变方程,建立了波动压力数学模型和基于自适应辛普森积分与黄金分割理论的数值求解方法,利用室内试验结果对模型的合理性进行了对比验证.结果表明:建立的赫-巴流体在偏心环空中的波动压力数学模型结果准确;采用的数值求解方法精度高、速度快,与室内试验数据对比误差在10％以内,满足现场精度需求;分析了波动压力的影响因素,在管柱处于完全偏心的情况下,波动压力梯度降低为同心环空的50％左右,在窄环空间隙中作业时,应严格限制起下钻的速度.

关键词：波动压力、赫-巴流体、偏心环空、窄槽流动模型、辛普森积分法、黄金分割法

所属期刊栏目：37

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51574194;西安石油大学研究生创新基金项目2015yp140102

在线出版日期：2016-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1187-1192