摘要：国内气体钻井技术仍处于发展阶段,井内流场分布及工艺参数研究方面还不成熟,尤其是在气体钻井过程中发生偏心时环空内的流场分布变化研究较少。基于流体动力学方法,利用FLUENT软件对气体钻井时环空内气固两相流场进行了数值模拟研究,模拟发现偏心环空中岩屑流速偏离对称分布,在倾斜井眼中有明显增加,最大速度在环空厚度较大处发生;钻柱旋转使环空压降增大,而随井斜角的增大,压降逐渐减小;偏心环空的岩屑浓度较大,随钻柱旋转速度的增大先增后减,而随井斜角的增大而增大。数值模拟气体钻井形象直观地反映了井内各参数的分布情况,为进一步设计技术参数提供了有效的依据。

摘要：空气钻井技术具有及时发现和保护油气层,提高油气产量和采收率,提高机械钻速,减少和避免井漏等显著优势,但其携岩能力与钻具冲蚀问题一直困扰着钻井科技人员。基于计算流体动力学与空气动力学理论,建立了空气钻井井筒内流体流动的数学模型,并结合实例,对空气钻井时井筒内气固两相的流场分布进行了模拟计算,计算结果与实际钻井操作参数吻合较好,综合最小携岩速度与冲蚀临界速度准则,对井筒流场进行了定性评价。探索出了一种较简单而快捷地确定空气钻井注入参数的方法,为实际钻井参数设计提供了依据。

摘要：虽然国内外学者对循环系统内压耗计算进行了大量研究,并给出了相关的公式,但均基于一定假设条件,且为英制或工程单位,不便于深入研究和推广采用。对井内压力计算模型重新进行了推导,并使用国际单位制,得到的气体钻井井筒压力计算模型得到了实例计算验证,为气体钻井流场分布、工艺设计及操作参数确定等方面的深入研究提供了理论基础。

摘要：井斜、环空偏心率、钻杆转速等对井筒压降与空气携岩能力有着显著影响,但因其变化范围大,变化组次多,将影响程度定量化还比较困难,而这些恰是指导安全钻进的主要依据。文章基于计算流体动力学方法建立了空气钻井环空内气固两相流动的数学模型,通过数值模拟得出了不同井斜角、不同环空偏心距、不同钻杆转速条件下环空内流场与气固相体积浓度分布,分析了井斜、偏心、钻杆转速对空气携岩能力的影响,为空气钻井安全钻进与井眼净化评价提供依据。