井筒凹陷區(qū)域驅(qū)替流動特性及效率數(shù)值研究.pdf

1、在油田開發(fā)過程中，井筒存在局部凹陷現(xiàn)象，其發(fā)生的根本原因是地層巖性不一致和鉆井技術(shù)限制所導(dǎo)致的局部井徑擴(kuò)大和井壁沖蝕。凹陷區(qū)域內(nèi)的鉆井液在注水泥過程中難以被驅(qū)替，造成水泥漿的頂替效率較低，最終導(dǎo)致固井質(zhì)量較差。因此，研究井筒凹陷區(qū)域驅(qū)替流動特性及效率對提高固井質(zhì)量具有重要意義。
　　本文基于非牛頓流體力學(xué)基本原理和流體運(yùn)動基本控制方程，結(jié)合相關(guān)的固井頂替理論知識，運(yùn)用計算流體動力學(xué)的常用軟件Fluent對井筒凹陷區(qū)域固井頂替流動的

2、過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別研究了流態(tài)、密度差、漿體性能、凹陷段長度、井斜角、環(huán)空間隙對凹陷區(qū)域水泥漿頂替效率的影響，模擬結(jié)果表明：采用塞流或紊流頂替、增大水泥漿與鉆井液兩者之間的正密度差都有利于提高凹陷區(qū)域水泥漿的頂替效率；確定了較高的凹陷區(qū)域頂替效率對應(yīng)的漿體性能（即鉆井液以及水泥漿的粘度、動切力、稠度系數(shù)和流性指數(shù)）；凹陷區(qū)域的頂替效率隨著環(huán)空間隙的減小而降低，凹陷段長度越長則頂替效率越低，井斜角越大則頂替效率越低；此外，隨著時間的增