【摘 要】
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在水平井和大位移井的钻井过程中，岩屑传输一直是钻井工程师们关注的重点之一，良好的井眼清洁是保证一口井成功钻进的关键，井眼清洁不良会导致环空中岩屑的堆积，在底面形成岩屑床
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在水平井和大位移井的钻井过程中，岩屑传输一直是钻井工程师们关注的重点之一，良好的井眼清洁是保证一口井成功钻进的关键，井眼清洁不良会导致环空中岩屑的堆积，在底面形成岩屑床，这可能会导致一系列钻井事故的发生，如粘附卡钻、高扭矩与摩阻、降低钻进速度、钻头早期磨损以及钻具磨损严重等。欠平衡泡沫钻井具有良好的携岩效果，但在水平井钻进过程中依然存在岩屑传输困难的问题。
在Gambit软件中建立了泡沫钻水平井环空岩屑传输的物理模型，采用欧拉多相流数学方法进行分析处理，运用流体力学软件FLUENT对模型进行了数值模拟；研究发现水平段环空岩屑传输在稳定状态下呈三层分布，即第一层悬浮层，第二层运移层和第三层岩屑床，各层在给定水动力条件下达到动态平衡；在偏心环空中，流核区位于环空上部中心区域。分析了影响环空岩屑传输的相关因素，泡沫质量、环空返速、岩屑浓度、颗粒直径大小等因素均对岩屑床的高度具有一定的影响；通过对斜井段岩屑传输的模拟发现，斜井段形成的岩屑床出现回流现象；岩屑床厚度受井斜角变化而变化，泡沫钻井液在井斜40°～60°之间的斜井段岩屑床厚度相对较高，该井段岩屑携带困难；环空压降随井斜角而变化，40°～60°井段环空压降较高；将泡沫钻井液与常规钻井液的携岩能力进行对比发现，水平井段和斜井段泡沫流体的携岩能力均大于常规钻井液。
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