《钻水平井岩屑运移规律研究》魏纳【pdf】

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水平井钻井技术已成为现代薄层油气藏勘探开发的重要手段,井眼净化效果不好可造成钻具摩阻扭矩增大,从而导致井下
复杂,严重制约水平井延伸能力,因此深入研究水平井段岩屑运移机理以及岩屑动态运移规律对于合理设计钻井方案、优化钻井施工参数、保证安全钻进有重要实际意义。本书主要采用理论分析、地面可视化实验模拟以及 CFD 仿真模拟相结合的方法进行研究,形成了钻水平井的液固耦合流动理论及数学描述体系。本书主要研究了钻杆不旋转和钻杆旋转两种工况下水平井偏心环空的流场、岩屑运移轨迹的 CFD 仿真模拟、预测岩屑床高度以及钻井液临界返速的定量计算方法、水平环空岩屑运移可视化实验等工作。
该研究成果可有效指导制定水平井井眼净化方案以及钻水平井施工参数的优化设计,这对保证水平井安全钻进以及有效延伸水平井井眼均有积极意义。

目录:

第1章   概论 ( 1 ) …………………………………………………
1.1  研究目的及意义( 1 ) ……………………………………
1.2  国内外研究现状( 3 ) ……………………………………
1.3  研究思路( 10 ) ……………………………………………
1.4  研究内容( 10 ) ……………………………………………
1.5  研究成果( 11 ) ……………………………………………
第2章   破岩后岩屑粒径分布规律 ( 13 ) …………………………
2.1  岩屑颗粒的几何特征( 13 ) ………………………………
2.2  牙轮钻头破岩机理( 15 ) …………………………………
2.3  岩屑破碎机理分析( 17 ) …………………………………
2.4  岩屑粒径分布室内实验( 18 ) ……………………………
第 3 章   水平井环空流场计算模型 ( 23 ) …………………………
3.1  钻井液流变模式( 23 ) ……………………………………
3.2  钻杆不旋转时偏心环空流场计算模型( 25 ) ……………
3.3  钻杆旋转时偏心环空流场计算模型( 35 ) ………………
3.4  环空流场敏感性因素分析( 47 ) …………………………
第 4 章   水平井稀疏相岩屑运移机理研究 ( 54 ) …………………
4.1  不同流态的钻井液携岩机理( 54 ) ………………………
4.2  水平井段岩屑运移规律( 57 ) ……………………………
4.3  水平井段岩屑运移机理分析( 68 ) ………………………
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第5章   水平井岩屑床动态运移研究 ( 77 ) ………………………
5.1  岩屑床高度计算模型( 77 ) ………………………………
5.2  岩屑床高度敏感性因素分析( 83 ) ………………………
5.3  钻井液临界返速计算( 88 ) ………………………………
5.4  水平环空岩屑运移可视化实验( 91 ) ……………………
第6章   结论及建议 ( 104 ) …………………………………………
6.1  结论(104 )
6.2  建议(105 )
附    录 ( 106 ) ………………………………………………………
参考文献 ( 108

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