用流态化理论分析气体钻井携岩问题

摘要

气体钻井工程设计和施工中最小注气量的计算是非常关键的，通常采用修正的Angel模型进行计算，此模型弱化了岩屑颗粒在井筒中运移的本质规律，而应用颗粒运动流态化理论可以对模型更好地补充，通过分析气体钻井井筒内岩屑颗粒受力情况及岩屑运移过程中颗粒所受曳力和气体流速之间的关系，得出了单个颗粒能够顺利向上运动的临界气体流速计算方法。在考虑球形度和边壁效应对流化床影响的情况下，修正了曳力和临界气体流速计算公式，得出了在满足井眼净化条件下气体流速和体积流量的计算方法。结合SNL-7井空气钻井实钻资料进行实例计算，得到的结果更加接近实钻情况，证明颗粒运动流态化理论更能真实地反映气体钻井岩屑运移的本质规律，更有利于对气体钻井携岩问题的研究。