【摘 要】
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连续油管微小井眼钻井技术是指井眼直径小于88.9mm的连续油管钻井技术,是一项新的钻井技术,在提高开发效率,降低开发成本等方面具体很大的优势,研究连续油管微小井眼钻井中岩
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连续油管微小井眼钻井技术是指井眼直径小于88.9mm的连续油管钻井技术,是一项新的钻井技术,在提高开发效率,降低开发成本等方面具体很大的优势,研究连续油管微小井眼钻井中岩屑运移规律具有很重大的工程意义。基于计算流体力学相关理论与研究方法,针对连续油管微小井眼钻井条件,分析了微小井眼环空岩屑运移的机理,得到了钻井中各参数对携岩效果影响的规律。
基于钻井液和岩屑双流体模型,推导混合相的控制方程。采用颗粒相Lagriange描述方法,由颗粒相动量方程和混合相动量方程推导出相间相对速度(也称滑移速度)方程,建立了混合物滑移模型。混合物滑移模型不仅可以描述岩屑颗粒与钻井液在轴向方向上的相问速度差,而且可以在纵向上通过滑移速度描述钻井液中的岩屑沉降效应。
基于计算流体力学相关理论,针对连续油管钻井携岩过程,建立了垂直段、倾斜段、水平段环空携岩物理模型,通过对双流体模型控制方程的求解,得到了排量,钻井液粘度有利于岩屑运移,而机械钻速,岩屑颗粒等因素不利于岩屑运移的结论。
在数值模拟连续管携岩的同时,建立了研究钻柱涡动对岩屑运移影响的实验装置,实验研究了水平井段钻柱涡动对携岩效果的影响,涡动频率和钻井液粘度对携岩有正面影响。
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