页岩气钻水平井段岩屑床破坏及岩屑运移机理研究

摘要：

针对页岩气开采成本高,以及清水钻井在垂直井段具有成本低和机械钻速快的优点,且页岩气清水钻井岩屑运移规律尚认识不清.基于流体力学基本控制方程和湍流输运方程,建立了三维井眼环空岩屑运移模型.使用全隐式多网格耦合求解技术进行数值计算.利用该模型开展清水钻水平井段岩屑运移可行性研究,以及钻井液排量、岩屑床高度、岩屑粒径、清水黏度和钻柱转速对岩屑运移规律的影响研究.研究表明,在水平井段清水钻井液携岩是可行的,数值计算结果对比,得出钻井液排量、岩屑床高度和岩屑粒径是影响清水携岩能力的敏感参数.建议钻井过程岩屑床厚度不要超过井眼直径的10％,岩屑颗粒直径为5 mm左右,根据钻井需要选用合适的钻井液排量、钻井液黏度和钻柱转速.清水钻井岩屑运移机理研究可为页岩气安全高效开采提供技术支撑,同时将加快页岩气工程的开发进程.

关键词：页岩气、岩屑运移、清水钻井、水平井、CFD

所属期刊栏目：16

分类号：TE357.6(油气田开发与开采)

资助基金：油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金项目PLN1504;流体及动力机械教育部重点实验室开放课题szjj2015-041;长江大学青年基金项目“充气泥浆钻煤层气煤岩运移规律研究”2015cqn44

在线出版日期：2016-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：177-181