气体钻水平井钻杆偏心对环空岩屑运移规律的影响

摘要：

气体钻水平井段,由于自身重力,钻杆倾向于下井壁,形成偏心环空,使得下环空岩屑运移困难,通过研究偏心环空正常携岩和岩屑床岩屑的运移规律对气体钻水平井井眼净化具有重要意义.针对钻杆偏心对气体钻水平井环空岩屑运移规律的影响问题,基于气固两相流理论,利用可视化实验并结合计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对其进行了研究.从环空气体速度分布、岩屑速度分布和岩屑相对体积分数分布等方面分析了正常循环和下井壁沉积20 mm岩屑床两种工况,钻杆偏心对环空岩屑运移规律的影响.实验现象和数值模拟结果表明:正常循环时,随着偏心度不断增大,下环空气体和岩屑速度逐渐减小,气体携带岩屑的能力降低;当下井壁沉积20 mm岩屑床时,随着偏心度的增大,气流对岩屑床的扰动能力降低,使得下环空岩屑相对体积分数明显增大,岩屑床的最高剩余厚度逐渐增大.

关键词：气体钻井、钻杆偏心、岩屑运移、可视化实验、数值模拟

所属期刊栏目：16

分类号：TE242.6;TE243(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金51134004;国家科技重大专项2011ZX05021-003

在线出版日期：2016-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：35-41