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水平井段脉冲携岩数值模拟研究
  • ISSN号:1674-5086
  • 期刊名称:《西南石油大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TE329[石油与天然气工程—油气田开发工程]
  • 作者机构:[1]西南石油大学机电工程学院,四川成都610500
  • 相关基金:国家自然科学基金(51222406);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET 12 1061).
中文摘要:

水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉冲的基础上,根据分流继能机理,建立小井眼水平井岩屑运移的流场模型,采用RNGk-"模型、幂律模式及二次开发子程序进行数值计算,确定脉冲携岩合理的脉冲周期、占空比等参数,并研究水力脉冲条件下钻井液排量、偏心度、岩屑粒径等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到环空岩屑运移速度和浓度的分布规律。研究表明,在同等条件下,脉冲携岩效率更高,破坏岩屑床效果更好,降低岩屑床浓度约40%。

英文摘要:

Horizontal well drilling technology has become an important means of modern oil and gas exploration and development.It can cause some dangerous accidents, such as high friction and torque, stuck pipe and choke pumps, when the annulustransportation condition of horizontal well is poor. And the accidents will impact the life of drilling tools and the safety ofdrilling progress, which cannot be solved in conventional technology. So, the method of pulse carrying cuttings is extremelyneeded. On the basis of the existing hydraulic pulse and the following diversion mechanism, a slimhole horizontal well flowmodel is established. It uses RNG k-" model, the power-law model and the secondary development of subroutines for numericalcalculations to determine reasonable pulse cycle of pulse carrying rocks, duty cycle, and other parameters. In order to find thedistribution law of the velocity and density of cuttings it also discusses the effect of the flow rate of drilling fluid, the eccentricityof drilling pipe and the diameter of cuttings. The results show that under the same condition, pulse carrying cuttings is moreefficient, destroying cuttings better and reducing cuttings bed concentration by about 40%.

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期刊信息
  • 《西南石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:西南石油大学
  • 主办单位:西南石油大学
  • 主编:赵金洲
  • 地址:四川省成都市新都区
  • 邮编:610500
  • 邮箱:supuxuebao@yahoo.com.cn
  • 电话:028-83035158
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-5086
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1718/TE
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国科技论文统计源期刊,1999年获中国教育部优秀期刊三等奖,2000年获四川省优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,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)
  • 被引量:9287