钻杆轴向运动对水平井段岩屑床的清洗效果

摘要：

为了研究倒划眼或短起下钻对水平井段岩屑运移规律的影响、指导现场短起下钻作业和短起下钻时对井眼清洁程度的评价,基于CFD数值模拟方法并结合欧拉双流体模型,探讨了钻杆起钻速度、钻井液黏度等参数对岩屑床破坏作用的机制.研究结果表明:①起钻速度介于0.10～0.25 m/s时,钻杆起钻这种轴向运动只破坏了原始的岩屑床形态,使岩屑重新沿轴向扩散分布,对提高井眼清洁效率没有作用;②当起钻速度大于0.25 m/s时,钻井液的反向流动冲蚀作用使岩屑重新堆积成较高的丘状岩屑床,有可能影响再次下钻,增加了卡钻风险;③钻井液黏度小于30mPa·s时,环空岩屑运移以钻杆的机械拖拽作用为主导;④钻井液黏度大于30 mPa·s时,环空岩屑运移以抽吸压力作用为主导;⑤钻井液黏度固定时,钻杆轴向运动速度选择不合理有可能导致井内压力波动增大,增加了井涌和溢流的风险.进而提出建议:现场在起下钻作业时,井眼内钻井液黏度小于30 mPa·s时使用0.25～0.75 m/s的起钻速度,钻井液黏度大于30 mPa·s则使用0.10～0.25 m/s的安全起钻速度.

关键词：钻杆、轴向运动、水平井段、岩屑运移、CFD、井眼清洁、钻杆接头、起钻速度

所属期刊栏目：41

分类号：TE21;TE319;V214.3

资助基金：国家科技重大专项2017ZX05009-003

在线出版日期：2021-07-21（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：89-96