影响水平井注水泥顶替效率主要因素的数模分析研究

• 作者: 徐璧华 朱亮 谭元铭
• 来源期刊: 探矿工程-岩土钻掘工程
• 学科: 工学
• 关键词: 水平井固井 顶替效率 fluent软件 偏心度 冲洗液流变性能 密度差
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 页码范围: 6-12
• 页数: 7页
• 分类号: TE256+.5
• 字数: 2896字
• 语种: 中文

摘要

水平井注水泥过程中，顶替效率的高低受多种因素的影响。其中，套管偏心度、冲洗液流变性能以及冲洗液与钻井液的密度差的影响较为突出。为了解水平井固井注水泥过程中各种影响因素的作用规律，借助流体力学软件Fluent，建立了偏心水平井三维模型，采用流体体积法（ vof）进行了冲洗液顶替钻井液的数值模拟研究。模拟井筒直径为215.9 mm（81/2 in），模拟套管外径为177.8 mm（7 in），环空长度为300 m，冲洗液顶替速度为1 m／s，套管偏心度根据具体算例选取0、0.2、0.3、0.4。模拟结果表明：顶替效率随套管偏心度增加而降低，适当提高水泥浆流性指数，降低稠度系数有利于提高顶替界面的稳定，缩短界面长度，提高顶替效率。当冲洗液与钻井液之间形成正密度差关系时有利于顶替效率的提高。