考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有限,往往忽略了钻杆接头的影响,无法满足现场的精度需求。为此,利用数值模拟技术,分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律,并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响,压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用152组数模结果,建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型,该模型计算结果表明,在钻杆低偏心度情况下存在临界转速,使得环空压耗达到最大,而钻杆处于高偏心度时,环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型,计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度,结果与PWD数据进行对比,平均误差仅为1.18%,模型具有较高的准确性。研究结果表明,利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要,能够为现场环空压力控制提供指导。

钻柱偏心和旋转对环空压耗的影响

钻井作业过程中,当钻柱在井眼内运动时,由于钻压及井下的情况的限制,钻柱在偏心的情况下旋转对环空压耗的影响很大,文中对于钻柱偏心和钻柱旋转的情况作了实例化的分析,以利于我们了解当钻柱在偏心和旋转的情况下运动时井下压力的变化情况。

钻柱涡动对环空压耗影响的数值模拟

本文利用Gambit建模并且通过Fluent软件对钻柱涡动对环空压耗的影响进行数值模拟,研究探讨了钻柱涡动时环空流场的速度场和压力场与无涡动时的环空流场特性和压耗的区别,研究得知钻柱的涡动会增加环空内的压力损耗。

水平定向钻进中钻屑运移研究综述

水平定向钻进技术为管道铺设提供了新方法,得到了广泛的工程应用。井眼清洁问题已成为该技术成功应用所面临的重要挑战。在土木和石油钻井领域,研究者们利用室内实验与数值模拟方法对钻屑运移问题进行了广泛的研究。为此,综述相关研究,为水平定向钻进中解决此类问题提供依据。从流动压降和钻屑运移两方面,分析了钻井浆液流速和流变性能、钻杆转速、环空偏心度、钻屑粒径等因素对井眼清洁的影响,进一步揭示了钻井浆液和钻杆旋转的影响机理。最后,总结室内试验与数值模拟研究成果异同,并为解决水平定向钻进中井眼清洁问题提供相关建议。