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题名大斜度井偏心环空钻柱旋转对岩屑运移的影响
被引量：12
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作者
孙晓峰
纪国栋
王克林
曲从锋
蒋天洪
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机构
中国石油大学
中国石油钻井工程技术研究院
中国石油塔里木油田分公司
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出处
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期133-136,148,共4页
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基金
国家自然科学基金项目"钻柱旋转作用的大位移井环空岩屑运移机制研究"(51204056)
中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目"钻井新装备新工具研制"(2014B-4314)
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文摘
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。
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关键词
偏心环空
大斜度井
钻柱旋转
岩屑运移
岩屑体积浓度
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Keywords
eccentric annulus
high angle deviated well
rotation of drill string
cuttings movement
cuttings volumetric concentration
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分类号
TE24
[石油与天然气工程—油气井工程]
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