东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页

气体钻井中气体携岩对钻杆的冲蚀机理研究

期刊名称：石油钻采工艺,2010,32(4):1-4
时间：0
分类：TE21[石油与天然气工程—油气井工程]
作者机构：[1]西南石油大学油气藏地质与开发国家重点实验室,四川成都610500, [2]渤海钻探工程公司华北塔里木钻井工程公司,新疆库尔勒841000, [3]新疆油田公司石西油田作业区,新疆克拉玛依834000
相关基金：国家自然科学基金项目（编号：50774063）; 国家重大专项（编号：2008ZX05022-005-004HZ）“气体钻井关键工艺理论及钻柱力学研究”资助
相关项目：基于数值模拟的复杂地层地应力场反演研究

关键词：冲蚀, 气体钻井, 岩屑, 两相流, 失效, erosion, gas drilling, cutting, two phase flow, failure.

中文摘要：

气体钻井中气体携岩冲蚀钻杆是引起钻杆快速失效的主要原因之一。基于此,文中采用计算流体动力学（CFD）方法建立了圆形规则井眼、钻杆居中情况下的高速气体携岩冲蚀钻杆的两相流模型。通过对环空气体流场、钻杆表面冲蚀速度和岩屑颗粒对钻杆的冲蚀过程及其运动轨迹的分析后发现,与钻杆接头斜坡碰撞的岩屑颗粒对钻杆有冲蚀作用,最大冲蚀速度发生在钻杆接头斜坡面上,其次在公接头以上0.2～1.8m长度范围内的钻杆本体表面上。这些区域可能形成严重的冲蚀坑,也可能出现微裂纹,在受到钻井过程中的弯、扭、拉等动载荷联合作用下可能发生裂纹扩展、失效现象。

英文摘要：

Erosion of gas carrying cuttings in gas drilling is one of the causes of rapid drill pipe failure.Based on this,two phase flow model for drill pipe erosion of high-speed gas carrying cuttings is established by use of the computational fluid dynamics（CFD） method.Through the analysis of the annular gas flow field,the erosion rate of drill pipe surface,the erosion process and motion tracks of cuttings particles,some conclusions are drawn that some cuttings particles collided with drill pipe joints slope is contributed for erosion and the maximum erosion rate lies on the slope,the second worst erosion zone is the drill pipe surface up to the joint from 0.2 m to 1.8m in length.These areas may lead to serious erosion pits and micro-cracks.Ultimately,the crack propagation and failure phenomenon may also appear in the drilling process under combined action of tension,bend and torsion dynamic load.

同期刊论文项目