水平井偏心环空低速顶替运移机制研究

作者：孙劲飞; 李早元; 罗平亚^*; 张刚刚; 焦少卿

来源：西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(01): 111-118.

• 水平井
• 偏心度
• 顶替流速
• 顶替效率
• 流动界面

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1.0m/s降低到0.2m/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。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学