本文選題：偏心環(huán)空 + 正弦屈曲��； 參考：《斷塊油氣田》2017年05期

【摘要】：在小井眼定向井和水平井鉆井過程中,鉆具屈曲會對環(huán)空流場、壓力場產(chǎn)生較大影響。文中借助流體動力學(xué)計算軟件ANSYS FLUENT開展了考慮鉆具正弦、螺旋屈曲的環(huán)空流動仿真模擬,系統(tǒng)地研究了不同環(huán)空偏心距、不同轉(zhuǎn)速等因素對環(huán)空流場和流動壓降的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):同心環(huán)空中,流體流速沿徑向?qū)ΨQ分布,偏心、屈曲環(huán)空中偏離對稱分布;環(huán)空間隙越大,環(huán)空流速就越大;當(dāng)考慮鉆柱旋轉(zhuǎn)時,鉆柱旋轉(zhuǎn)對環(huán)空窄間隙處流速的影響比對環(huán)空寬間隙處的影響要大,可明顯提高環(huán)空窄間隙處的流速;同心環(huán)空、偏心環(huán)空壓降值沿井深呈線性增加,偏心度越大,壓降越小;屈曲環(huán)空壓降值沿井深呈非線性增加,轉(zhuǎn)速越大,壓降越小。仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相比,具有較高的準(zhǔn)確性,對真實鉆井條件下環(huán)空壓降的計算具有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the drilling process of small hole directional well and horizontal well, the buckling of drilling tool will have a great influence on annulus flow field and pressure field. In this paper, the simulation of annulus flow considering sinusoidal and spiral buckling of drilling tools is carried out with the help of ANSYS fluent, and the effects of different eccentricity of annulus and different rotational speed on annular flow field and flow pressure drop are systematically studied. It is found that the velocity of fluid in concentric annulus is symmetrically distributed along radial direction, eccentric, buckling annulus deviates from symmetrical distribution; the larger the annulus gap, the greater the annulus velocity; when the drill string rotation is considered, The influence of drill string rotation on the flow velocity in narrow annulus is greater than that at wide gap in annulus, and it can obviously increase the velocity at narrow gap in annulus, and the pressure drop of eccentric annulus increases linearly along the well depth in concentric annulus, the greater the eccentricity, the smaller the pressure drop. The buckling annulus pressure drop increases nonlinearly along the well depth, and the greater the rotation speed, the smaller the pressure drop. Compared with the experimental results, the simulation results have higher accuracy and have certain guiding significance for the calculation of annular pressure drop under real drilling conditions.
【作者單位】： 西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實驗室;中國石化華東石油工程公司鉆井處;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目“基于流-固-化耦合理論的欠平衡鉆水平井井壁失穩(wěn)機(jī)理研究”(51474186)、“基于多場耦合理論的頁巖氣水平井井壁失穩(wěn)機(jī)理研究”(51574202) 國家科技重大專項專題“欠平衡鉆井工藝技術(shù)研究”(2008ZX05045-03-07HZ)、“特殊結(jié)構(gòu)井井眼穩(wěn)定及摩阻控制技術(shù)”(2011ZX05045-03-01WX)
【分類號】：TE921.2

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本文編號：1988127