本文關鍵詞：基于鉆柱旋轉的水平井段巖屑運移實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在進行水平井、大斜度井等復雜結構井作業(yè)時鉆頭不斷破碎巖石形成巖屑顆粒,巖屑顆粒在重力作用下,容易沉積在水平井、大位移井等復雜結構井的下井壁形成巖屑床,現場經驗與大量室內理論實驗均表明巖屑床易于在大斜度井段(井斜角約為45~90°)和水平井段之間形成。如果沉積在下井壁的巖屑床得不到較好的清除和控制,將會造成鉆井過程中的諸多嚴重問題。因此,本文重點研究了水平井段同心環(huán)空鉆井液紊流流動以及鉆井液紊流攜巖規(guī)律和模型,并利用模型的預測值與實驗數據進行了對比,驗證了模型的可靠性�；诠桃簝上嗔髂Ｐ秃豌@井液同心環(huán)空層流模型,得到了同心環(huán)空鉆柱旋轉條件下的鉆井液紊流攜巖規(guī)律和經驗公式。同時進行了大量的可視室內實驗,采用正交實驗設計法和控制變量法,逐一改變影響鉆井液攜巖效率的各個參數,觀察實驗現象,并把記錄的實驗數據回歸求解到理論與經驗公式中,根據數值模擬結果形成了巖屑體積濃度和固液壓降經驗模型。發(fā)現了鉆柱旋轉對同心環(huán)空鉆井液攜巖的影響規(guī)律,使得巖屑床在鉆柱旋轉的作用下在環(huán)空內呈非對稱分布,同時減小了環(huán)空巖屑濃度和固液壓降,其變化幅度受井斜角、巖屑注入濃度、巖屑直徑、鉆井液流速和粘度的影響,但當流速達到臨界值時,轉速作用效果變得不那么顯著。
【關鍵詞】：水平井段 同心環(huán)空 鉆柱旋轉 巖屑床 鉆井液攜巖
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE254
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究的目的與意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-14
• 1.3 巖屑運移規(guī)律研究發(fā)展動態(tài)14-15
• 1.4 本文主要研究思路及內容15-17
• 第二章 鉆井液攜巖理論研究17-31
• 2.1 鉆井液性能與巖屑運移規(guī)律研究17-23
• 2.1.1 鉆井液流變性17-18
• 2.1.2 巖屑啟動與運移規(guī)律分析18-21
• 2.1.3 鉆井液攜巖典型模型21-23
• 2.2 井眼巖屑清潔環(huán)空返速模型23-27
• 2.2.1 鉆井液-巖屑兩相流動23-24
• 2.2.2 井眼巖屑清潔環(huán)空最小返速模型24-27
• 2.3 室內實驗巖屑運移模型研究27-30
• 2.3.1 室內巖屑運移實驗儀器27-28
• 2.3.2 室內實驗材料制備28-29
• 2.3.3 室內實驗現象與討論29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第三章 鉆井液軸向流動規(guī)律研究31-45
• 3.1 圓管內鉆井液軸向層流31-36
• 3.1.1 圓管內牛頓流體軸向層流31-33
• 3.1.2 同心環(huán)空內牛頓流體軸向層流33-36
• 3.2 圓管內鉆井液螺旋流研究36-40
• 3.2.1 牛頓流體螺旋流研究36-38
• 3.2.2 冪律流體螺旋流研究38-40
• 3.3 同心環(huán)空內螺旋流研究40-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第四章 水平段巖屑運移可視化實驗研究45-57
• 4.1 室內實驗內容、步驟及注意事項45-47
• 4.2 室內實驗現象與結果分析47-52
• 4.2.1 水平井段鉆井液-巖屑兩相流動流型的實驗描述47-49
• 4.2.2 水平井段鉆井液速度分布規(guī)律49-50
• 4.2.3 水平井段鉆井液壓降變化規(guī)律50-51
• 4.2.4 水平井段巖屑起動的影響因素51-52
• 4.3 同心環(huán)空鉆井液攜巖效率分析52-55
• 4.4 本章小結55-57
• 結論57-58
• 參考文獻58-65
• 發(fā)表文章目錄65-66
• 致謝66-67

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本文編號：475364