漿體性能及井眼條件對(duì)頂替效率的影響研究.pdf

1、在固井過(guò)程中，提高環(huán)空注水泥頂替效率是防止鉆井液竄槽、保證水泥膠結(jié)質(zhì)量和提高水泥環(huán)密封效果的基本前提。由于頂替效率的影響因素復(fù)雜多變，涉及到工藝措施、地層條件、井身結(jié)構(gòu)、流體流動(dòng)性能及固井工具等多個(gè)環(huán)節(jié)，難以利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行精確物理模擬，因而利用數(shù)值模擬手段系統(tǒng)研究環(huán)空頂替機(jī)理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文基于大型CFD軟件FLUENT，利用數(shù)值模擬的手段研究了漿體流變參數(shù)、偏心環(huán)空、“大肚子”及其它變量對(duì)頂替效率的影響規(guī)律。模

2、擬結(jié)果表明：對(duì)于賓漢或冪律模式，增加水泥漿與鉆井液的密度差、增加水泥漿的稠度系數(shù)或鉆井液的流性指數(shù)、增加水泥漿的塑性粘度、以及增大水泥漿或鉆井液的動(dòng)切力，都有利于提高頂替效率；反之，增加水泥漿的流性指數(shù)或鉆井液的稠度系數(shù)，或增加鉆井液的塑性粘度，會(huì)使水泥漿的頂替效率降低。此外，頂替效率隨著偏心度的增大而降低，遲流現(xiàn)象隨偏心度的增加而趨于嚴(yán)重；對(duì)于“大肚子”井段，即使接觸時(shí)間充分，也難以達(dá)到完全頂替，頂替效率的最低值在“大肚子”段與正常段