近水平孔PDC反循环取心钻头孔底岩心卡堵机理研究

为了揭示近水平状态下水力反循环取心钻进过程中岩心在钻头体内卡堵的机理,采用数值模拟软件对PDC反循环取心钻头局部流场进行了数值模拟,分析了PDC取心钻头不同数量底喷孔和内喷孔组合对流量分配的影响规律,由现场试验进行了验证。结果表明:当钻头体底喷孔数量一定时,钻头体中心通道的返出流量随着内喷孔数量的增加而增大;当钻头体内喷孔数量一定时,钻头体中心通道的返出流量随着底喷孔数量的减少而增大,通过不同模型数值模拟结果的对比,确定底喷孔数量为2个,内喷孔数量为6个时,中心通道具有较合理的返出流量和流出速度,理论上能够最大程度地保证岩心的顺利运移。

不同剪切方式对聚合物溶液及凝胶性能的影响

考察了吴茵搅拌器、筛网(TGU转变压测定装置)、人造岩心及普通搅拌器等不同剪切方式下,4种驱油体系的动态性能。这4种体系是:抗盐聚合物(梳状聚合物)KYPAM溶液,疏水缔合聚合物AP-P4溶液,KYPAM/醋酸铬凝胶(有机铬凝胶)及KYPAM/间苯二酚/甲醛凝胶(酚醛凝胶),其黏度分别为139、170、143及260 mPa.s(66℃,5 1/s)。在吴茵搅拌器的高速剪切下,有机铬凝胶和酚醛凝胶的网状结构完全被破坏,抗盐聚合物溶液黏度保留率最高,疏水缔合聚合物其次。聚合物溶液通过筛网后黏度损失很小,有机酚醛凝胶通过筛网时发生剪切变稀,有机铬凝胶堵塞筛网严重。与聚合物溶液及酚醛凝胶相比,有机铬凝胶注入岩心困难,不能在岩心中运移,酚醛凝胶虽能在岩心中运移但黏度损失严重,聚合物溶液从岩心流出后黏度保留率较高。在搅拌器搅拌条件下,有机铬和酚醛凝胶液的成胶受到影响,不能形成整体凝胶。