海洋大位移鉆井井眼凈化技術(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、井眼凈化技術(shù)是大位移鉆井的關(guān)鍵技術(shù)之一，保證井眼清潔對安全快速鉆進具有十分重要的意義。大位移井具有井斜角大、水平段長等特點，鉆進過程中巖屑顆粒很容易沉積到井眼低邊而形成巖屑床，且在隔水管存在的情況下，巖屑顆粒的運移易受海洋低溫、環(huán)空返速、鉆桿旋轉(zhuǎn)以及巖屑粒徑等因素的影響。若不能保持良好的井眼清潔，將會引起憋泵、卡鉆等諸多問題，嚴重影響著鉆井效率、鉆井成本、井身質(zhì)量及鉆井安全等。因此，研究井眼凈化技術(shù)對于海洋大位移井的快速發(fā)展具有很大的指

2、導(dǎo)意義。
　　本文在充分調(diào)研巖屑運移相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬和理論研究相結(jié)合的方法，開展了海洋大位移鉆井井眼凈化技術(shù)的優(yōu)化研究。借助Fluent流體力學(xué)軟件模擬并分析了井筒環(huán)空巖屑顆粒運移的影響因素，并確定了各因素的影響程度；總結(jié)并歸納現(xiàn)有井眼凈化的計算模型，針對其存在的不足之處，以斜井段為主要研究對象，建立了一套簡單而實用的井眼凈化模型，并通過實例計算驗證了模型的準確性；基于所建模型，采用Visual Basic6.0作為

3、集成開發(fā)環(huán)境，研發(fā)了井眼凈化效果預(yù)測與分析軟件，并對該軟件的合理性和準確性進行了驗證。
　　研究結(jié)果表明：環(huán)空溫度存在臨界值，且溫度高于此臨界值環(huán)空巖屑體積濃度基本不變；隨著鉆井液n、k值的增大，環(huán)空巖屑體積濃度顯著減小，說明攜巖效率對鉆井液流變參數(shù)較為敏感；在所有的影響因素中，鉆井液n、k值的影響最大，其次是環(huán)空返速、巖屑粒徑及環(huán)空溫度，而鉆井液密度和鉆桿旋轉(zhuǎn)對巖屑運移規(guī)律的影響相對較弱；在現(xiàn)有計算模型的基礎(chǔ)上，通過簡化計算參數(shù)