水平井波動壓力計算理論建模及軟件開發(fā).pdf

1、在窄環(huán)空間隙中下套管、小井眼鉆進、深水鉆進和長水平段水平井鉆進等作業(yè)中，精確的波動壓力計算模型是準確預測井底壓力，避免井涌、井漏、井壁失穩(wěn)等井下復雜情況發(fā)生的前提?，F場常用的波動壓力預測模型如Burkhardt模型和Schuh模型是針對于同心環(huán)空而建立的，而在水平井的斜井段和水平段，受重力因素和巖屑床的影響，會導致管柱在環(huán)空中處于偏心的位置。偏心環(huán)空和同心環(huán)空中波動壓力的計算方法不同，采用傳統(tǒng)的波動壓力計算方法會使得對于水平井井底波動壓

2、力的預測偏大。針對以上問題，本文建立了適用于水平井的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)波動壓力計算模型。
　　本文首先從影響波動壓力計算的因素出發(fā)，分析了在水平井的水平段偏心度對波動壓力的影響；提出了鉆井液流變參數擬合與流變模式優(yōu)選的改進的黃金分割算法；分析了不同的鉆柱工作狀況下環(huán)空中流體的速度分布；并分析了鉆桿接頭、鉆井液的靜切力以及管柱加速度對波動壓力的影響。
　　其次，針對水平井井筒中流體的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流動狀態(tài)，分別建立了波動壓力的計算模型，在

3、模型建立的過程中，考慮了不同的偏心度、鉆井液流變模式和管柱工作狀況。對模型的合理性進行了驗證，其中，4參數流體分別在同心環(huán)空中和偏心環(huán)空中流動的穩(wěn)態(tài)波動壓力計算模型的計算結果和前人測量的多組實驗數據的誤差基本都在10％以內；瞬態(tài)波動壓力模型計算結果同Burkhardt和Clark各自測量的兩口井的現場測量數據的最大誤差分別為11.5%和9.93%。
　　最后，根據所建立的水平井中波動壓力計算模型，利用Matlab語言編制了波動壓力