国家自然科学基金(51204056)
- 作品数：4 被引量：35H指数：4
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- 相关机构：中国石油天然气集团公司中国石油东北石油大学更多>>
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- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 井眼清洁工具沿全井段分布位置的计算方法被引量：6
- 2016年
- 实践表明,应用井眼清洁工具,可以大幅度提高水平井大斜度段和水平段的岩屑床清除效率。但由于井眼清洁工具的有效作用距离有限,需要沿大斜度段和水平段布置多个井眼清洁工具才能达到较好的岩屑床清除效果,而目前对计算井眼清洁工具布置数量的方法研究较少。根据岩屑床休止井斜角实验研究结果,提出了井眼清洁工具沿大斜度井段分布数量的模拟计算方法。现场试验表明,该方法能够满足工程需要。
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- 关键词：岩屑床
- 大斜度井偏心环空钻柱旋转对岩屑运移的影响被引量：12
- 2015年
- 在钻井过程中,当液流速度小于岩屑悬浮运移速度时,岩屑容易在大斜度井段沉降并形成岩屑床,导致钻柱卡钻、高摩阻和扭矩、低机械钻速等问题。建立大斜度偏心环空三维物理模型,采用结构网格划分环空流体域,用滑移网格模拟钻柱旋转。基于欧拉固液两相流模型和Realizable k-ε紊流模型,考虑钻井液对岩屑的举升力、岩屑加速产生的虚质量力以及固液间的动量交换,模拟了钻柱旋转条件下井斜角、岩屑注入浓度、钻井液速度和黏度对岩屑运移的影响。研究表明:钻柱旋转使得岩屑床床面沿旋转方向倾斜,沿井眼呈不对称分布状态,并能够显著减小环空岩屑浓度,其变化幅度受钻井液入口流速、井斜角、钻井液黏度和岩屑注入浓度的影响,但当转速达到某一临界值后,旋转作用效果将减弱。研究结果可为采取合理措施提高岩屑运移效率提供参考。
- 孙晓峰纪国栋王克林曲从锋蒋天洪
- 关键词：偏心环空大斜度井岩屑运移
- 钻杆旋转影响大斜度井段岩屑分布的数值模拟被引量：14
- 2014年
- 为了研究钻杆旋转对复杂结构井大斜度井段环空岩屑分布状态的影响规律和钻井液-岩屑两相流动压降的变化规律,应用三维建模软件建立了复杂结构井大斜度井段物理模型,应用CFD动网格运动模型模拟钻杆在环空的旋转效果,流动域内采用Realizable涡黏模型近似求解钻井液-岩屑两相纳维-斯托克斯方程。模拟结果显示,钻杆旋转作用使岩屑沿井眼周向呈非对称状分布,钻杆旋转能够提高钻井液对岩屑沿切向的拖曳程度,显著提高了井眼清洁效果。根据CFD数值模拟结果,应用最小二乘法,结合Buckingham-π定理,建立了岩屑床比面积模型和环空压降计算模型。
- 孙晓峰闫铁崔世铭唐生王克林
- 关键词：复杂结构井岩屑床井眼清洁
- 存在岩屑床的水平环空钻井液紊流CFD模拟被引量：5
- 2017年
- 在钻井过程中,由于钻井液携岩效率的限制,在水平井段极易形成岩屑床。利用CFD(计算流体动力学)软件来模拟环空成床后的钻井液紊流流动规律,模拟结果与已发表的实验数据对比,验证了所选模型的正确性。环空岩屑床的存在将减小流核区的速度,但会增加岩屑床面附近的速度,有助于床面岩屑起动;增加岩屑床高度,环空摩擦压降会减小;随着岩屑床壁面粗糙度增加或岩屑床高度减小,钻井液流动时作用在床面上的切应力减小,不利于床面岩屑的起动;且在钻柱与床面交汇处容易形成屏蔽效应。
- 王克林刘洪涛程红伟张雪松王艳周鹏遥
- 关键词：计算流体动力学岩屑床速度场切应力
