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大斜度井偏心环空注水泥顶替数值模拟研究
  • ISSN号:1001-0890
  • 期刊名称:石油钻探技术
  • 时间:2012.9.25
  • 页码:-
  • 分类:TE256[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580, [2]中国石油大庆钻探工程公司钻井四公司,吉林松原138000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目“水热合成型固井材料体系及其高温固化机理研究”(编号:51174226)资助
  • 相关项目:水热合成型固井材料体系及其高温固化机理研究
中文摘要:

为了进一步了解大斜度井注水泥顶替机理,提高注水泥顶替效率,借助计算流体力学软件Fluent,建立了大斜度井环空三维模型,采用流体体积法进行了水泥浆顶替钻井液的数值模拟研究。分析了井斜角、偏心度以及水泥浆与钻井液的密度差对顶替效率和顶替界面稳定性的影响规律:增大井斜角会降低注水泥顶替效率;在大斜度井偏心环空中,随着水泥浆与钻井液密度差的增大,顶替效率先增大后降低;在大斜度井中,套管偏心并不完全是降低顶替效率,当套管具有一定偏心(建议偏心度取为0.1~0.2)时,可在一定程度上阻止由于正密度差造成的水泥浆在环空低侧窄间隙突进,从而提高顶替效率。通过数值模拟,总结了大斜度井与直井注水泥顶替机理的区别,为大斜度井注水泥顶替参数设计提供了一定的参考和理论依据。

英文摘要:

In order to understand the displacement mechanism and improve displacement efficiency in highly deviated well,three-dimensional annular model was developed using the CFD software Fluent,and numerical simulation studied with drilling fluid displaced by cement slurry by means of VOF method.The paper studied the influences of deviation angle,casing eccentricity and density difference between cement slurry and drilling mud on displacement efficiency and stability of displacement interface.The simulation results indicated that wellbores with a high deviation angle have lower displacement efficiency;in an eccentric annulus at highly deviated section,the displacement efficiency first increases then decreases with the increase of density difference between cement slurry and drilling fluid;casing eccentricity is not absolutely a factor reducing displacement efficiency in highly deviated well.A certain casing eccentricity(eccentricity 0.1-0.2 proposed) can eliminate fingering caused by the density difference to some extent in narrow annulus at lower side,and improve displacement efficiency.After numerical simulation study on cement displacement,the displacement mechanism differences between highly deviated wells and vertical wells were identified,which provides reference and basis for optimizing displacement parameters in the design of cementing for highly deviated wells.

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期刊信息
  • 《石油钻探技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石化集团公司
  • 主办单位:中国石化集团石油工程技术研究院
  • 主编:马开华
  • 地址:北京朝阳区北辰东路8号北辰时代大厦中石化工程院716室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:syzt@vip.163.com
  • 电话:010-84988317
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0890
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1763/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 首届北京地区全优期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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