南海流花超大位移井井眼净化技术

为适时监测井眼环空净化状况,结合国内外最新研究成果,建立了一套大位移井井眼净化监测和计算方法。该方法可将立管压力转换为循环钻井液当量密度(ECD),做出实测ECD曲线、理论环空无岩屑床ECD曲线和理论环空存在一定厚度岩屑床ECD曲线,通过对比分析,实现对环空井眼清洁程度进行监测,并对环空平均岩屑床厚度进行定量评价。利用该方法对南海L iuhua 11-1-17 B3ERW 4井进行了计算分析,研究结果与实际情况相吻合。计算结果表明,在整个钻进过程中不同井段均有岩屑床形成,其中Φ444.5 mm(特别是井斜角大于45°)的井段,所形成的岩屑床高度均为最高,是大位移井中携岩最困难的井段。该计算方法简单实用,可以对环空岩屑床的形成进行监测,并能给出环空平均岩屑床高度的范围,为现场施工提供指导。

钻柱旋转对大位移井井眼净化影响规律的研究

为了研究钻柱旋转对井眼净化效果的影响规律,选择215.9mm井眼及127.0mm钻柱作为环空尺寸,取钻柱的偏心度为0.5,选择20m作为轴向长度构造物理模型。采用欧拉多相流数学模型对问题进行分析处理,内边界条件设定为旋转,外边界条件为井壁(不考虑其摩擦效应)。数值模拟结果认为,钻柱旋转带动液、固相做周向旋转运动,其与轴向流动耦合使得环空内固相运动方式与钻柱无旋转时有很大的不同,类螺旋流动是液、固相的主要运动方式,钻柱旋转不仅能降低环空内固相含量,而且还会使固相移动速度增加,从而促进水平井段的井眼净化。

斜井井眼净化模型及其应用研究

井眼净化始终是斜井钻井中的关键问题之一.为了使现场的工程技术人员较准确地确定井眼清洗水力参数和施工参数,达到指导实际工程的目的,从实用的思想出发,以井斜角不同岩屑的运移机理和井眼清洗要求不同为依据,将整个井眼按井斜角的不同划分为多个井段,分段建立了能进行工程实际计算的井眼净化模型,并开发了相应的应用软件.该软件能依据给定的井眼条件和施工参数,预测是否能满足井眼净化要求;或从满足井眼净化的需求出发,给出合理的施工参数.

空气钻井井眼净化与冲蚀效应模拟分析

空气钻井环空气固两相流场分布、工艺参数设计方面的研究较少。笔者基于流体动力学与空气动力学理论,采用有限体积法对气固两相流动控制方程进行了离散求解,模拟分析了不同注入参数条件下环空内的压强和流速分布,着重分析了"关键点"处的流场分布,并结合井眼净化和冲蚀效应评价方法,选取了合适的注入参数。模拟所得压强、流速分布均与实际情况吻合较好,并为实际工程参数设计(比如注入压力及井口回压确定)提供了依据,研究成果已用于指导川庆钻探公司空气钻井施工。

气体钻井井眼净化程度判断方法探讨

气体钻井是近年来发展起来的一种新的钻井方式,以其机械钻速快、防止井漏、保护储层等优点在全国范围内得到越来越多的应用。但由于气体钻井较雾化/泡沫钻井或常规钻井携岩能力最弱,井眼净化差。如果井眼不能得到有效的净化,气体钻井就不能快速的钻进。文中介绍了几种判断井眼净化程度的方法,即利用立压、排砂管压力、排砂管出口状态及排砂管线声音。通过现场应用发现,这些方法不仅能够及时地发现井眼净化不良,而且能够确定引起井眼净化不良的原因,为制定合理的处理措施提供了依据。

大位移井井眼净化的理论与方法

井眼净化是否良好直接影响到井眼摩阻、轨迹控制、钻井效率和安全钻井,直接关系到大位移钻井的成败,因此,井眼净化是大位移钻井的关键技术之一。从工程施工所需参数的角度定性的讨论衡量井眼净化的4个基本判别准则、从理论上推导出适用于现场井眼净化的一套计算方法,且分井段的讨论了在保证井眼净化良好条件下的临界机械钻速计算,并把井眼净化准则、相关计算和有关经验结合起来,得出了大位移井井眼净化工作程序,对现场施工具有指导意义。

X10-1H水平井井眼净化技术及应用

井眼净化问题是深层水平井钻井的难点和关键。结合X10-1H井实际情况,分析了钻井液性能、井径扩大率、机械钻速、钻具转速、钻井液排量等对井眼净化的影响。提出优化钻具结构、合理调整钻井液性能、加强短程起下钻、选择合理的钻进方式和钻井速度以及研制破坏岩屑床新工具等井眼净化技术,这些技术在X10-1H深井钻井过程中应用后,取得了良好效果。

海底大位移井井眼净化程度和卡钻可能性监测

在稳态拉力—扭矩模型的基础上 ,考虑海底大位移井井眼轨道和钻柱的特点 ,建立了用于监测海底大位移井钻柱与井眼摩擦系数的数学模型 ,提出了判断井眼清洁程度、井眼光滑程度、压差粘卡程度、缩径、坍塌、键槽等复杂状况的方法。

深层水平井井眼净化技术浅析——以X10-1H井为例

探讨深层水平井钻井井眼净化问题。文章结合X10-1H井实际情况,分析了钻井液性能、井径扩大率、机械钻速、钻具转速、钻井液排量等对井眼净化的影响。提出优化钻具结构、合理调整钻井液性能、加强短程起下钻、选择合理的钻进方式和钻井速度以及研制破坏岩屑床的新工具新技术等井眼净化技术措施。

QHD32-6-A26h大位移井井眼净化实时监测

根据大位移井中岩屑颗粒的受力分析结果,结合环空中固液两相流的流速分布规律,建立了岩屑滚动运移和悬浮运移时最小环空返速的计算模型,编制了井眼净化设计和实时监测软件,并应用于QHD32-6-A26h大位移井φ311.1mm井段和φ216.0mm井段井眼净化的设计和实时监测,给出了各井段滑动钻进和旋转钻进时的临界排量。井眼净化软件监测结果表明,φ311.1mm井眼1550-2200m井段,井眼净化不好,通过调整钻井液性能,及时采取应对措施,避免了粘附卡钻事故的发生,提高了钻井效率。在φ216.0mm井段施工过程中,由于实际返速一直大于临界返速,井眼净化状况良好。

超深长位移侧钻井井眼净化及泥浆泵能力分析

为分析超深侧钻井井眼环空净化状况,给现场钻井施工提供指导,结合国内外研究成果,用最小排量分析井眼净化情况,计算出岩屑床高度。同时提出安全排量概念。利用安全排量计算系统压耗,依据系统压耗分析泥浆泵能力,为超深长位移侧钻井的可行性论证提供了一种分析方法。

大位移水平井井眼净化旋转因素数值模拟

应用CFD（计算流体力学）方法对钻井环空液固两相流动进行数值模拟，得到钻柱旋转情况下环空液固两相流流场流动特性：类螺旋运动是环空内液固两相主要运动方式，固相非对称分布在环空内；得到水平井段液、固相速度及体积分数分布；水平并段钻柱有旋转时环空高浓度（〉80％）固相环空占有面积率比钻柱无旋转时低近2／3；得到主要参数在钻柱旋转情况下对环空固相运移影响规律；钻柱转速在80-120r／min范围内时岩屑床高度变化较敏感；钻柱旋转对环空固液两相流动起扰动效应，可以很大程度上降低环空内固相含量，从而改善环空井眼净化效果。

再论大斜度定向井的井眼净化问题

从天 6 2 - 4井井斜角 41°～ 43°井段井眼净化不好引发起钻遇卡、憋泵及消除这一井下复杂情况的实例出发 ,引申论述定向井及水平井的大井斜角井段井眼不清洁的危害、岩屑床形成的原因及其影响因素 ,介绍清除岩屑床、提高井眼净化程度的途径 ,并警示井斜角 30°～ 6 0°的斜井段是井眼净化危险区 ;岩屑床形成容易清除较难 ,预防形成岩屑床需从多方设法 ,清除岩屑床则需积极主动对待。建议重新定义大斜度定向井 ,推荐大井斜角井段井眼达净化程度的指标 ,推荐“融钻进与清除岩屑床为一体”

QK17-2大位移井的井眼净化研究

井眼净化是大位移井中的一项关键技术 ,井眼净化不好易导致黏附卡钻等多种问题的发生。在考虑钻井液性能、钻具旋转、机械钻速等因素的基础上 ,设计了QK17- 2 -P33大位移井中岩屑滚动运移和悬浮运移的最小环空返速及临界排量 ,分析了实钻过程中QK17- 2 -P30大位移井的基本情况及QK17- 2 -P31井钻井过程中由于井眼净化不好而导致卡钻的原因 ,为今后大位移井的井眼净化提供了借鉴。

特殊结构井井眼净化工具研究新进展

特殊结构井在作业过程中容易出现岩屑床堆积问题,进而诱发井下复杂情况。传统的岩屑床清除方法存在效率低、成本高的不足,目前国内外逐渐开始采用井眼净化工具解决特殊结构井作业过程中的岩屑携带问题。综合调研了国内外井眼净化工具研究现状和应用情况,分析了现有井眼净化工具的技术优势和不足,指出了井眼净化工具的研究方向:一是高效率,减少井眼净化工具的入井数量,降低环空压耗;二是智能化,实现地面对井下工具的智能控制。

正电胶钻井液水平井井眼净化及应用

从钻井液影响水平井井眼净化的根本原因出发,分析了正电胶钻井液流变性方面的独特性,证明其完全符合水平井井井眼净化的要求,并用现场应用的实例证实了这一分析的正确性。

大位移井井眼净化改善途径的现状及展望

井眼净化在大位移井钻井技术中十分重要,是大位移井经济、快速、安全钻进的关键。井眼净化不好会对大位移井钻进产生诸多危害。本文归纳了目前大位移井井眼净化的改善途径,并对大位移井井眼净化的改善途径进行了展望。

页岩气井眼净化模拟研究及影响因素分析

在页岩气井的钻井过程中,由于重力作用,钻井时产生的岩屑会沉降在钻杆下部的低速区,随着岩屑的逐渐堆积,形成的岩屑床会使钻柱产生卡钻和机械钻速降低等问题,严重影响钻进效率。为了提高页岩气井眼净化效果并研究井眼净化的影响因素,通过有限元仿真的方法,在Fluent中建立了欧拉固液双相流模型与三维井眼环空岩屑沉降模型,采用六面体网格对模型进行划分,验证了网格无关性和收敛性;再将室内岩屑运移装置模拟的岩屑沉降结果与有限元仿真结果做对比,证明了模型的正确性;最后利用有限元仿真分析了在幂律流体中岩屑直径、井斜角、机械钻速、排量和钻井液密度等对井眼净化效果的影响,得出减小钻头切削齿的直径(可使形成的岩屑直径变小)、在大斜度井内加装岩屑床破坏器(减少岩屑床生成)、适当增大排量与钻井液密度(提高携岩能力)可以有效提高井眼净化效果。研究成果对减少环空内岩屑沉降量以及提高岩屑运移能力具有重要意义。

水平井、大位移井井眼净化技术研究

水平井、大位移井井眼净化已成为影响勘探与开发速度的关键因素,是目前亟待解决的重大技术问题。鉴于此,对影响水平井、大位移井井眼净化的因素,即钻杆偏心度、环空返速、转速、钻井液性能等方面进行了详细分析,并对近年来国内外水平井、大位移井井眼净化新技术进行了分类归纳总结,从实时监控调节设备参数、井眼净化机械设备以及携屑剂等方面进行了介绍,其中,携屑剂涉及加重携屑剂、高粘度携屑剂、纤维携屑剂、岩屑包裹剂以及浮选携屑剂等。以上井眼净化新技术对于保证安全钻井、提高钻井速度、缩短钻井周期及加快油气资源勘探开发进程具有一定的理论意义和实用价值。