基于井下环形空间液固流动特性的数值模拟

摘要

钻井是开发石油资源一个非常重要的环节和技术手段,井中岩屑易在井眼底部形成岩屑床,导致下钻遇阻、蹩泵甚至卡钻,因此岩屑运移机理的研究对钻井作业来说至关重要.通过对现场实际情况的调研,在分析岩屑床的形成及危害的基础上,对钻井液携岩效果的影响因素和岩屑床的清除办法进行了探讨,提出了将提高钻井液环空返速、适当增加钻杆转速,改善钻井液性能与机械清除岩屑相结合的方法.运用SolidWorks对井下环形空间进行建模与装配,得到井下环形空间的三维模型.使用软件建立井下环形空间的简化模型,通过应用FLUENT中动网格部分的UDF编写成功地实现了钻杆的旋转.运用FLUENT数字模拟软件,通过对流体非定常流的数值模拟,对岩屑在环形空间的运移规律进行研究,模拟条件更加接近实际情况,结果更加精确,可以为钻井井眼清洁工作提供科学参考.