气体钻井钻杆冲蚀规律研究

作者：祝效华; 刘少胡; 童华

来源：石油学报, 2010, (06): 1013-1017.

• 气体钻井
• 气-固两相流
• 岩屑运移
• 冲蚀
• 钻杆
• 计算流体动力学
• 数值模拟 gas drilling
• gas and solid two-phase flow
• transport of cuttings
• erosion
• drill pipe
• CFD
• numerical simulation

针对气体钻井岩屑造成钻柱严重冲蚀的问题,基于气-固两相流和冲蚀理论,建立了环空岩屑运移模型。在Eulerian坐标系下求解气体连续相流场,在Lagrangian坐标系下对离散相岩屑粒子进行了碰撞求解,采用Grant和Tabakoff公式求解岩屑粒子冲蚀速率,借助实验数据验证了仿真模型。利用该模型研究了气体钻井中钻杆居中以及不同钻杆偏心率、井径扩大率、注气量和机械钻速下环空岩屑粒子运移规律和钻杆冲蚀特性。研究表明,岩屑对钻杆接头及下坡面本体的冲蚀比钻杆本体及接头上坡面严重;钻杆偏心和井径扩大都使局部冲蚀速率峰值增大,且偏心越严重,井径扩大越大,局部冲蚀速率峰值增速越大;机械钻速增大,导致钻杆局部...

• 单位
  西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 石油大学机电工程学院