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发布时间:2016.08.24 关键词: 岩屑岩屑颗粒岩屑密度颗粒形状钻井液固相颗粒
与固液两相流相关的岩屑颗粒的基本性质包括岩屑颗粒的物理性质和几何性质。几何性质又包括岩屑的大小和形状。将岩屑放入钻井液密度计(图2.3.1 )的钻井液杯中,加盖后等于1.00g/cm 3 ,再加淡水充满量杯,加盖后称得杯内的密度值为ρ 。在表达颗粒大小的时候,常遇到颗粒形状不规则的问题。前者是大量的,且其颗粒尺寸和形状也与后者不同,一般来讲,刮刀钻头钻进时所形成的岩屑都比牙轮钻头所形成的大,金刚石钻头所形成的岩屑最小。图7.1.1为美国西印第安纳用沥青基钻井液钻软地层时钻井液中固相颗粒的尺寸分布,图7.1.2为美国西得克萨斯用水基钻井液、金刚石钻头钻极硬地层时钻井液中固相颗粒的尺寸分布。表表示颗粒形状的参数。
发布时间:2016.08.24 关键词: 流体钻井液牛顿流体雷诺黏度颗粒雷诺
钻井中岩屑颗粒在环空内的基本运动形式有两种:一种是在静态流体中因自重而滑落。另一种是在钻井液流动情况下,克服岩屑滑落而上升。对于聚合物钻井液, Chien推荐使用下式计算视黏度:对于黏土类钻井液,则使用下式:当钻井液黏度较大,且要求估算的滑落速度精度较高时, Chien推荐使用下式计算滑落速度:当钻井液黏度较小,且所估算的滑落速度要求不很精确时, Chien建议用下式计算滑落速度: 1994年。剪切速率可近似取为γ = 170.3s — 1 ,因此可以得到:假定流态为过渡流,则滑落速度可以用式( 7.2.48 )求解,即:相应的颗粒雷诺数为:由于颗粒雷诺数小于100 ,所以使用式( 7.2.48 )是合理的。
发布时间:2016.08.24 关键词: 冲蚀速率随砂管线模型冲蚀岩屑岩屑颗粒空气速度
气体钻井时,气体携岩的上返速度通常为15 ~ 100m/s ,不规则岩屑颗粒不仅对井下钻具及井口设备的冲蚀磨损不可忽视,同样,对地面排砂管线也会造成严重的冲蚀,导致地面管线失效,影响钻井成本和正常作业的进行。
发布时间:2016.08.24 关键词: 岩屑井眼钻井液岩屑床影响岩屑颗粒
钻进时,环空内的钻井液以某一上返速度v流动,由于岩屑自身的重力,岩屑将在流动着的钻井液中滑落,岩屑上升的绝对速度将小于钻井液环空返速。岩屑在钻井液中的滑落速度取决于环空返速、钻井液性能、岩屑的几何特性和相对密度。岩屑随钻井液上升的绝对速度称为岩屑的上升速度,以v表示,它等于钻井液环空返速v与岩屑滑落速度v之差,即: v = v — v。Sifferman等利用水和三种不同黏度的钻井液在全尺寸模拟实验装置上的实验结果如图7.4.3所示,结果表明,钻井液黏度越大,岩屑开始上升时的环空返速越低,岩屑的运移比也越大。针对上述假设,建立大斜度井( θ & lt .
发布时间:2017.01.10 关键词: 洗井井眼洗井效果净化钻井液水平钻井
摘要水平井洗井技术是安全钻进的一项关键技术。根据国内外研究和胜利油田7口井的现场实践,本文讨论了影响水平井洗井效果的10种主要因素,即井斜角、钻井液流型、流态、环空流速、钻井液悬浮能力、井眼轨迹、岩屑颗粒大小、钻井液防塌能力、井径及工程措施。SN-1水包油钻井液能满足水平井洗井技术的要求,有效地保证了水平井的安全钻进。目前,由于水平井井身结构、泥浆泵排量、井下马达对钻井液流速的限制和高屈服值、高塑性黏度的要求,整个水平井中钻井液流态为层流,很难达到紊流。钻井液静切力是其悬浮性的表征,确切地说,水平井钻井液是要求在一定环空剪切速率下的零切力(即在环空剪切速率下“静止”零秒钟的切力值) 。
发布时间:2016.08.23 关键词: 井底压力岩屑钻井液计算模型空岩屑影响
目前,应用较多的钻井井底压力控制理论都是基于钻井液水力学,忽略了环空岩屑的影响。这对于井深较浅、机械钻速不高的井,环空岩屑对井底压力的影响程度较小,但对于深井或低密度欠平衡钻井,在机械钻速较高时,环空岩屑引起的井底压力增量有时远高于设计的井底负压,造成过平衡钻井。因此,在深井钻井过程中,由于井深的增大,环空岩屑引起的井底压力增量会导致井底压力的升高,甚至高于设计的井底压力值很大,易造成井下复杂情况,影响钻探效果。建议:在3000m以上井的钻井过程中,当机械钻速达到8 ~ 12m/h以上时应该适当控制钻速,降低环空岩屑对井底压力增量的影响,保持钻井井底压力处于比较稳定的状态,有利于井底压力的精确控制。
发布时间:2017.01.10 关键词: 岩屑心碎破碎岩屑颗粒岩屑碎块尺度
尽管心碎屑颗粒在形状、大小各异,但在从统计意义上仍然满足自相似规律。
发布时间:2016.08.23 关键词: 岩屑空气压力岩屑颗粒空气流量岩屑量空气钻井
空气钻井中,空气循环的主要作用是把井底所产生的岩屑带到地面。如果循环空气不能清洁井筒,当停止循环(例如:接钻杆等) ,岩屑向井底沉降并堆积在底部钻具组合( BHA )周围造成卡钻。空气钻井中,一个最关键的问题是确定空气流量,以满足井眼清洁。所以,国内外对空气钻井的携岩和井眼净化方面进行了非常广泛的研究,具体阐述如下:井底空气携带岩屑机理。Angel解析模型的推导过程:模型中井底空气压力p的表达式为式( 3.13 ) ,而利用最小动能模型推导出的井底压力为:两种途径计算出的井底压力应该相等,即:求解式( 3.37 )即可求得空气钻井所需的最小注气量Qgstp 。另外,操作因素和经济因素会影响空气流量值的选择。
发布时间:2017.01.10 关键词: 岩屑层流钻井液平板型层流岩屑翻转现象紊流携带岩屑
钻井液的主要功用之一就是清洗井底并将岩屑携带到地面上来。钻井液清洗井眼的能力除取决于循环系统的水力参数外,还与钻井液的性能,特别是流变性有关。岩屑被冲离井底的问题涉及钻头选型和井底流场的研究,属于钻井工程范畴,钻井液携带岩屑是钻井液工艺问题。相对于尖峰型层流和紊流来说,平板型层流可实现环空较低返速而有效地携带岩屑,现场经验表明,在多数情况下,即便是使用低固相钻井液,将环空返速保持在0.5 ~ 0.6m/s就可满足携带岩屑的要求,既能使泵压保持在合理范围,又能够降低钻井液在钻柱内和环空的压力损失。
发布时间:2017.01.10 关键词: 冲蚀三通动力学模型流动流体湍流
,中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院博士后。针对岩屑对排屑弯管外侧位置易造成较严重的冲蚀磨损的特征,在工艺加工过程中一般将弯管外侧加厚,但仍不能有效地预防岩屑对其的冲蚀损害。三通管中冲蚀最严重的位置在水平管右侧端部的壁面位置,而且该位置受到的冲蚀面积较大,基本上覆盖了整个断面区域,因此可以通过加厚这个易受冲蚀的位置增加三通管的寿命,这样不仅能够有效抑制排屑管的冲蚀磨损,而且在工艺上也易实现。因此,工艺上,在允许的范围下通过调整参数L的值,能够有效地抑制环空岩屑对三通管的冲蚀作用,也为油田现场三通管结构设计提供了理论依据。
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