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页岩气钻水平井段岩屑床破坏及岩屑运移机理研究
被引量:
8
1
作者
刘少胡
谌柯宇
+1 位作者
管锋
魏世忠
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第7期177-181,共5页
针对页岩气开采成本高,以及清水钻井在垂直井段具有成本低和机械钻速快的优点,且页岩气清水钻井岩屑运移规律尚认识不清。基于流体力学基本控制方程和湍流输运方程,建立了三维井眼环空岩屑运移模型。使用全隐式多网格耦合求解技术进行...
针对页岩气开采成本高,以及清水钻井在垂直井段具有成本低和机械钻速快的优点,且页岩气清水钻井岩屑运移规律尚认识不清。基于流体力学基本控制方程和湍流输运方程,建立了三维井眼环空岩屑运移模型。使用全隐式多网格耦合求解技术进行数值计算。利用该模型开展清水钻水平井段岩屑运移可行性研究,以及钻井液排量、岩屑床高度、岩屑粒径、清水黏度和钻柱转速对岩屑运移规律的影响研究。研究表明,在水平井段清水钻井液携岩是可行的,数值计算结果对比,得出钻井液排量、岩屑床高度和岩屑粒径是影响清水携岩能力的敏感参数。建议钻井过程岩屑床厚度不要超过井眼直径的10%,岩屑颗粒直径为5 mm左右,根据钻井需要选用合适的钻井液排量、钻井液黏度和钻柱转速。清水钻井岩屑运移机理研究可为页岩气安全高效开采提供技术支撑,同时将加快页岩气工程的开发进程。
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关键词
页岩气
岩屑运移
清水钻井
水平井
CFD
下载PDF
职称材料
水平井段脉冲携岩数值模拟研究
被引量:
4
2
作者
祝效华
谌柯宇
+1 位作者
毛宇
刘骉
《西南石油大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期164-171,共8页
水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉...
水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉冲的基础上,根据分流继能机理,建立小井眼水平井岩屑运移的流场模型,采用RNG k-ε模型、幂律模式及二次开发子程序进行数值计算,确定脉冲携岩合理的脉冲周期、占空比等参数,并研究水力脉冲条件下钻井液排量、偏心度、岩屑粒径等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到环空岩屑运移速度和浓度的分布规律。研究表明,在同等条件下,脉冲携岩效率更高,破坏岩屑床效果更好,降低岩屑床浓度约40%。
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关键词
脉冲携岩
水平井
数值模拟
岩屑运移
钻井安全
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职称材料
水平井岩屑运移数值模拟研究
3
作者
谌柯宇
《科技创新导报》
2015年第8期27-27,共1页
随着石油钻采工艺不断发展,水平井钻井在世界范围内全面展开,已成为现代油气勘探开发的重要手段。由于水平井的井斜角大,岩屑在运移过程中容易形成岩屑床,而岩屑床清除比较困难。针对目前存在的问题,采用计算流体力学仿真模拟技术对不...
随着石油钻采工艺不断发展,水平井钻井在世界范围内全面展开,已成为现代油气勘探开发的重要手段。由于水平井的井斜角大,岩屑在运移过程中容易形成岩屑床,而岩屑床清除比较困难。针对目前存在的问题,采用计算流体力学仿真模拟技术对不同岩屑粒径下岩屑运移进行了研究。结果表明:岩屑粒径的增大,移动岩屑床速度和悬浮岩屑体积分数基本保持不变,悬浮岩屑运移速度及固定岩屑床体积分数呈下降趋势,环空下部岩屑床高度增加,堆满了下环空,单位体积内岩屑所占比重下降,导致了移动岩屑床体积分数先增大后减小。建议在某些井段使用低钻速牙轮钻进,以此控制岩屑粒径在2mm以内,降低岩屑清洗难度。
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关键词
水平井钻井
岩屑运移
数值模拟
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职称材料
题名
页岩气钻水平井段岩屑床破坏及岩屑运移机理研究
被引量:
8
1
作者
刘少胡
谌柯宇
管锋
魏世忠
机构
长江大学机械工程学院
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第7期177-181,共5页
基金
油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金项目(PLN1504)
流体及动力机械教育部重点实验室开放课题(szjj2015-041)
长江大学青年基金项目"充气泥浆钻煤层气煤岩运移规律研究"(2015cqn44)联合资助
文摘
针对页岩气开采成本高,以及清水钻井在垂直井段具有成本低和机械钻速快的优点,且页岩气清水钻井岩屑运移规律尚认识不清。基于流体力学基本控制方程和湍流输运方程,建立了三维井眼环空岩屑运移模型。使用全隐式多网格耦合求解技术进行数值计算。利用该模型开展清水钻水平井段岩屑运移可行性研究,以及钻井液排量、岩屑床高度、岩屑粒径、清水黏度和钻柱转速对岩屑运移规律的影响研究。研究表明,在水平井段清水钻井液携岩是可行的,数值计算结果对比,得出钻井液排量、岩屑床高度和岩屑粒径是影响清水携岩能力的敏感参数。建议钻井过程岩屑床厚度不要超过井眼直径的10%,岩屑颗粒直径为5 mm左右,根据钻井需要选用合适的钻井液排量、钻井液黏度和钻柱转速。清水钻井岩屑运移机理研究可为页岩气安全高效开采提供技术支撑,同时将加快页岩气工程的开发进程。
关键词
页岩气
岩屑运移
清水钻井
水平井
CFD
Keywords
shale gas
cuttings transport
water drilling
horizontal well
CFD
分类号
TE357.6 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
水平井段脉冲携岩数值模拟研究
被引量:
4
2
作者
祝效华
谌柯宇
毛宇
刘骉
机构
西南石油大学机电工程学院
出处
《西南石油大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期164-171,共8页
基金
国家自然科学基金(51222406)
教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-1061)
文摘
水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉冲的基础上,根据分流继能机理,建立小井眼水平井岩屑运移的流场模型,采用RNG k-ε模型、幂律模式及二次开发子程序进行数值计算,确定脉冲携岩合理的脉冲周期、占空比等参数,并研究水力脉冲条件下钻井液排量、偏心度、岩屑粒径等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到环空岩屑运移速度和浓度的分布规律。研究表明,在同等条件下,脉冲携岩效率更高,破坏岩屑床效果更好,降低岩屑床浓度约40%。
关键词
脉冲携岩
水平井
数值模拟
岩屑运移
钻井安全
Keywords
pulse with rock
horizontal well
numerical simulation
cuttings transport
drilling safety
分类号
TE329 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
水平井岩屑运移数值模拟研究
3
作者
谌柯宇
机构
西南石油大学机电工程学院
出处
《科技创新导报》
2015年第8期27-27,共1页
文摘
随着石油钻采工艺不断发展,水平井钻井在世界范围内全面展开,已成为现代油气勘探开发的重要手段。由于水平井的井斜角大,岩屑在运移过程中容易形成岩屑床,而岩屑床清除比较困难。针对目前存在的问题,采用计算流体力学仿真模拟技术对不同岩屑粒径下岩屑运移进行了研究。结果表明:岩屑粒径的增大,移动岩屑床速度和悬浮岩屑体积分数基本保持不变,悬浮岩屑运移速度及固定岩屑床体积分数呈下降趋势,环空下部岩屑床高度增加,堆满了下环空,单位体积内岩屑所占比重下降,导致了移动岩屑床体积分数先增大后减小。建议在某些井段使用低钻速牙轮钻进,以此控制岩屑粒径在2mm以内,降低岩屑清洗难度。
关键词
水平井钻井
岩屑运移
数值模拟
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
页岩气钻水平井段岩屑床破坏及岩屑运移机理研究
刘少胡
谌柯宇
管锋
魏世忠
《科学技术与工程》
北大核心
2016
8
下载PDF
职称材料
2
水平井段脉冲携岩数值模拟研究
祝效华
谌柯宇
毛宇
刘骉
《西南石油大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
3
水平井岩屑运移数值模拟研究
谌柯宇
《科技创新导报》
2015
0
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职称材料
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