密度差对水平井固井顶替影响规律数值模拟研究

摘要

针对水平井偏心环空冲洗隔离液对钻井液的顶替问题,基于计算流体相关理论与方法,研究了密度差对顶替界面的影响规律.研究结果表明,冲洗隔离液密度相对钻井液负密度差与零密度差条件下,冲洗隔离液在顶替界面窄边严重滞后,顶替界面长度随顶替时间增长迅速,严重影响水平井窄边冲洗隔离效率；冲洗隔离液密度相对钻井液正密度差条件下,重力效应与宽窄边效应影响相反,重力效应超过宽窄边效应影响形成潮汐式流动特征,顶替界面长度随顶替时间增加越来越缓慢,有利于提高水平井窄边冲洗隔离效果.研究结果验证了合理配置冲洗隔离液密度的必要性,为冲洗隔离液的配制以及固井顶替施工提供了理论指导.