气体钻井全井段环空流场改善方法

气体钻井以可压缩气基流体作为循环介质，环空流速沿井深分布不均，容易导致下部井段井眼净化不良、上部井段冲蚀严重等问题。因此，有必要对气体钻井全井段环空流场进行优化改善。借助现代计算流体力学，考虑钻具偏心、旋转、截面突变等复杂情况，建立了气体钻井的环空流体动力学数值分析模型，计算得到了任意井深处环空多相流动规律，并对其影响因素进行了分析，总结出了一套全井段环空流场改善方法，并采用有限体积法对该方法的可行性进行了数值评价。结果表明：井口加载回压配合井下气体分流技术能有效地限制上部井段环空流速，减少冲蚀，降低井底压力和地面注气压力，提高下部井段井眼净化能力和水力能量利用效率，实现改善全井段环空流场的目的。