基于井眼清洁程度与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法

作     者：景帅 肖莉 张好林 王茜 张菲菲 JING Shuai;XIAO Li;ZHANG Haolin;WANG Xi;ZHANG Feifei

作者机构：中国石油化工集团有限公司信息化管理部北京100728 中国石化石油工程技术研究院北京100101 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 

基　　金：国家自然科学基金项目“大位移井钻井过程中动态岩屑运移与钻柱受力耦合机理研究”(编号:51874045)资助 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2020年第48卷第2期

页      码：56-62页

摘      要：在钻井过程中,岩屑在井眼中堆积形成岩屑床,会引起环空压耗增大。针对井眼清洁不充分造成的环空压耗大的问题,根据质量及动量守恒理论,将岩屑运移与钻井水力学计算相耦合,建立了井眼清洁程度与环空压耗相关的数学模型,并利用全尺寸岩屑运移试验数据进行了模型验证。利用所建模型,分析了排量、井斜角、环空尺寸、机械钻速和钻井液流变参数对环空压耗和井眼清洁程度的影响。结果表明:大位移井和水平井中由于存在岩屑,环空压耗并非随排量增大一直增大,而是存在一个临界值;排量小于临界值时,环空压耗随着排量增大而减小;排量大于临界值时,环空压耗随着排量增大而增大。根据分析结果,建立了基于井眼清洁与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法,利用该方法可以优化钻井参数,控制环空压耗,指导钻井设计和钻井施工。

主 题 词：水力学 井眼清洁 环空压耗 岩屑运移 数学模型 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.11911/syztjs.2020009

馆 藏 号：203901393...