水平井偏心环空低速顶替运移机制研究

• 作者: 孙劲飞 张刚刚 李早元 焦少卿 罗平亚
• 来源期刊: 西南石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 水平井 偏心度 顶替流速 顶替效率 流动界面
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 石油与天然气工程
• 页码范围: 111-118
• 页数: 8页
• 分类号: TE256
• 字数: 4348字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2018.01.11.03

摘要

水平井固井顶替过程中,受限于现场设备,难以实现紊流顶替,而在层流流速区间内,两相流体在偏心环空中运移机制复杂.基于计算流体动力学方法,建立几何模型和数值模型,采用流体体积法对两相流体顶替界面进行追踪,研究了不同顶替流速下水平井偏心环空流体运移机制.结果 表明,(1)低偏心度下,1倍隔离液用量能够实现90％顶替效率,而当偏心度大于0.5时,顶替效率相对较低,即使增加隔离液用量,也未能提高顶替效率;(2)针对套管严重偏心情况,将流速由1.0 m/s降低到0.2 m/s,有助于界面平稳发展,并多置换出6.8％钻井液,解决窄边滞留,宽边指进问题;(3)水平井偏心环空固井注替过程存在偏心效应、重力效应、黏滞效应等多方面影响,这些因素相互制约、相互作用,因此,针对现场实际井况,合理设计固井工艺参数,不仅能提高固井质量,还能起到降本增效的作用.