水平井井筒清洁临界流速简化模型

【摘要】：石油钻井作业中井筒岩屑运移影响钻井成本、时间及成井质量,井筒岩屑运移问题已经成为钻井作业中亟待解决的问题。不论在水平井中的直井段还是水平段,流体拖曳力对于岩屑颗粒运移的作用超越其他作用力占据主导地位,井筒清洁临界流速计算的关键是确定拖曳系数计算的经验公式。根据拖曳系数与雷诺数关系的实验数据,对拖曳系数经验计算方法进行优选对比发现Turton的经验公式与实验数据平均误差最小,仅为3.06%;在优选对比拖曳系数的基础上,对岩屑颗粒进行微观受力分析,推导了岩屑颗粒运移临界流速,研究了井斜角对于岩屑颗粒临界运移流速的影响,计算结果发现在50°~70°之间临界运移流速最大,并对建立的数学模型进行了现场应用验证。 【作者单位】： 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室·北京;中国石油集团钻井工程技术研究院;
【关键词】： 水平井 井筒清洁 岩屑运移 临界流速 固液两相流
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)“深井复杂地层安全高效钻井基础研究”(No.2010CB226700)资助
【分类号】：TE243
【正文快照】： 1859年,美国宾州Drake E.L.钻成世界上第一口井标志着现代石油工业的开始,钻井井筒清洁问题也随之进入研究,岩屑运移影响钻井成本、时间以及成井质量,是当今石油工业钻井作业过程中需研究的几个重要问题之一[1]。水平井由于其技术优势,应用规模迅速扩大。但是,水平井内岩屑受

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