RDM技术中双壁钻杆环空钻井液流动模拟研究

RDM钻井技术以同心双壁钻杆为基础,钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆携带岩屑返回地面,从而实现钻井液闭环循环。该钻井技术中双壁钻杆环空流道中有支撑双壁钻杆内管的定位块,定位块对钻井液流动产生巨大影响。通过Fluent软件模拟钻井液在双壁钻杆环空内的流动规律,发现定位块处压力降低后逐渐增大,流速增加后迅速降低,定位块处出现4个轴对称最低流速区、最高流速区、最低压力区和最高压力区,固相颗粒浓度在壁面处最高。分析表明,双壁钻杆流道的过流面积小,而且由于定位块的存在,循环压耗较常规钻井大很多,故不宜采用大排量进行钻进。这为建立井底压力计算模型、优化定位块结构和优选钻井水力参数等提供了科学依据,对RDM钻井技术的发展具有积极作用。

塔里木盆地QK地区岩石可钻性实验研究

塔里木盆地QK地区钻井工程地质条件复杂,主要油气层埋藏较深,基本在4000～6000m之间,钻井工程总体上面临以下难点:深井、超深井多;含油层系多,已发现的七套含油气层自下而上依次为奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、下第三系和上第三系,加上地层物性变化较大,地层压力系统多而复杂,地层中含有高低压盐水层,同时存在岩盐层和复合盐膏层以及巨厚泥页岩和风华壳,给钻井施工带来许多困难。文章对该地区5口井7个层位的岩样进行了实验分析,对影响深部地层机械钻速的岩石力学特性进行了定量描述。根据该地区可钻性测定值范围,结合大量钻头统计资料确定的地层可钻性级别与钻头类型之间的对应关系,钻头选型可参照此优选。