气体钻井携岩关键点多相流动规律研究

第 3 3卷 第 1 期 2 0 1 1 年 1月 石 油 钻 采 工 艺 OI L D RI L L I NG & P RODUC T I O N T E CHNOL OGY Vo l _ 3 3 No ． 1 J a n ．2 0 1 1 文章编号 ： 1 0 0 0—7 3 9 3 ( 2 0 1 1 ) 0 1 —0 0 1 6 0 3 气 体 钻 井 携 岩 关 键 点 多相 流 动 规 律 研 究 肖 国 益 赵 向 阳 孟 英峰 朱 化 蜀 练 章 华 李 皋 ( 1 ． 西 南 油 气公 司工 程 技 术 研 究 院 ， 四 川德 阳 6 1 8 0 0 2 ； 2 ． 西南石油 大学 “ 油气藏地质及 开发 工程 ” 国家重点 实验室 ， 四川成都 6 1 0 5 0 0 ) 摘要 ： 气体钻 井环 空井径的扩 大与缩 小、 部分泥包、 变径截面等对环空流场和岩屑运移的影响很 大。建立 了气体钻 井携 岩 关键 点 多相流动物 理模 型 、 数 学模 型 ， 采 用室 内大型流动 实验 、 C F D数值 模拟和现场 实例 验证 的手段 ， 对携岩关键 点进行 多相 流动分析发现 ， 变径截 面一钻铤 与钻杆过渡点 、 套管井段 与裸 眼井段的过渡点 、 井径的扩大与缩 小井段 ， 钻杆某处的泥 包点 ， 这 些点 由于边界层分 离而形成 的尾 涡回流区， 岩屑在这 些回流区容 易滞留、 堆积 ， 在 这些 回流 区容 易导致携 岩不畅。气体 流经钻 杆 与钻铤 交接 面处， 气体的压力、 速度都相应减小 ， 在此 处的 气体携岩动能最小 ， 环 空岩屑浓度最 大。最 小气量的选择 应该以携 岩关键 点处所 需的最 小能量为一个参考依据 。 关键词 ：气体钻井 ；携岩关键 点 ；多相流动 ；数值模拟 ； 规律研究 中图分类号 ：T E 2 4 2 ． 6 文献标识码 ：A Re s e a r c h o n m u l t i p h a s e f l o wi n g l a w o f c u t t i n g t r a n s p o r t a t i o n k e y p o i n t i n g a s d r i l l i n g X I A 0 G u 0 y i ， Z H A 0 X i a n g y a n g ， ME NG Y i n g f e n g ， Z H U H u a s h u ， L ......