欠平衡钻井环空岩屑对井底负压的影响

对井下压力实测数据进行了分析,建立了环空岩屑影响井底压力增量的计算方法并编制计算软件,分析结果表明,环空岩屑对井底负压的影响很大.在4000～5000m的深井中,机械钻速高达10m/h时,环空岩屑引起的井底压力增量高达3～4MPa,甚至更高.因此,在深井井底负压值设计范围较小(0～2.5MPa)时进行井底负压控制,应该充分考虑环空岩屑对井底负压值的影响,针对不同情况采用不同的控制方法.该方法应用于大庆油田欠平衡设计计算和实钻,精确控制了井底负压,提高了大庆油田欠平衡钻井井底负压控制水平.

深井欠平衡环空岩屑对井底压力影响的研究

大庆油田在长垣东部利用深井欠平衡钻井技术进行深层气勘探,取得了较好的勘探效果,及时发现和保护了气层,但许多欠平衡井都是在接单根后效才能点火成功,表明在钻进过程中井底未能达到欠平衡状态.通过对井底压力影响因素和深层欠平衡钻井情况的分析,提出了环空岩屑影响井底压力的计算方法并编制计算软件,计算表明实际钻井过程中环空岩屑对井底压力的影响很大,在5000 m左右的深井低密度欠平衡钻井中,环空岩屑影响井底压力高达3～4 MPa,甚至更高,比大庆油田深井欠平衡钻井动负压值控制范围0～2 MPa要高很多,造成井底过平衡,影响勘探效果,对储层产生伤害.因此,在深井欠平衡钻井设计以及现场施工中应充分考虑环空岩屑对井底压力的影响,以提高欠平衡钻井井下负压控制水平.

泡沫钻井环空岩屑浓度影响因素分析

为了准确地计算泡沫钻井环空岩屑浓度,利用多相流体力学方法计算了该值,并着重分析和讨论了岩屑直径、岩屑形状和注液流量对其的影响,建立了泡沫钻井过程中泡沫、岩屑在环空中流动的数学模型,还采用修正Simple方法对该模型进行了数值求解。计算结果表明:①岩屑颗粒直径越大,环空岩屑浓度越大;②岩屑形状越不规则,环空岩屑浓度越低;③在浅井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大,而在深井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大;④该数学模型考虑了加速度和泡沫与岩屑之间相对滑动的影响,预测的井底压力更接近于实验数据,计算的环空岩屑浓度更准确。

斜井和水平井钻井环空流核区及速梯区中岩屑的运移研究

长期以来,斜井和水平井的环空岩屑运移问题制约着斜井和水平井钻井,国内外学者在这方面做过大量的实验和理论研究,以液/固两相流为基础的理论模型在不断的发展。文章采用了新的研究方法,取岩屑颗粒单元为研究对象,通过分析偏心环空中流核区及速梯区岩屑颗粒的主要受力,来预测岩屑颗粒的运移趋势,通过数值计算,分析了井斜角、岩屑密度、钻井液返速对流核区中岩屑运移的影响、钻井液返速对速梯区中岩屑运移的影响及旋转钻柱能提高岩屑运移行程的机理,得出了一些对解决斜井和水平井钻井的环空岩屑运移问题有重要意义的结论。