基于CFD的井底PDC钻头动态欠平衡钻井数值研究

摘要

欠平衡钻井可以大幅度减少岩屑压持效应,提高机械钻速,减少储层伤害,较快获取储层信息等.利用Solidwork建立PDC钻头三维模型,并针对PDC钻头不同的喷嘴方位结构,运用计算流体力学进行了三维井底流场数值模拟.分析了不同喷嘴方位角度下井底流场的速度和压力场变化情况.计算结果表明,在总能量一定的情况下,通过改变喷嘴方位角可以有效减缓射流速度的递减速率,使钻井液仍保持高速低压的状态流经井底流场,返至一定高度后恢复至正常的高压低速状态,又保持过平衡的正常钻井,实现井底动态欠平衡.