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1、DOI：10.3969/j.issn1000-4874.2014.06.015*大位移水平井钻井岩屑速度分布模拟分析王金堂1,孙宝江1,李昊1,相恒富2,王志远1,田爱民3（1.中国石油大学石油工程学院,青岛266580,Email:wangjintang163@126.com;2.中国石油大学机电工程学院,青岛266580;3.中国石油伊拉克分公司哈法亚油田,北京100011）摘要：该文基于水平井段岩屑运移实验，引入三参数的赫巴流体流变模式，使得计算结果与实际更为接近；通过数值模拟得到了钻井液黏度、密度、流速、钻杆旋转和
2、偏心对岩屑速度分布的影响规律。计算结果表明：增大钻井液密度有利于岩屑运移，为了更好地提高岩屑速度，钻井液密度应高于1300kg/m3；随着钻井液黏度的增大，环空窄间隙岩屑颗粒的运移速度也随之增加，特别是当黏度高于30mPa·s时，增加效果明显；岩屑颗粒运移，存在一个临界流速，在该算例条件下，当泵排量高于14L/s时，岩屑速度增加明显；由于钻杆的旋转作用使得环空流体产生了切向速度，钻杆不旋转岩屑最高速度为0.395m/s，建议钻杆转速应高于80r/min；偏心度为0.2的情况下，窄间隙环空最大速度从1.145m/s下降到0.
3、831m/s，当偏心度增加到0.8时，岩屑速度只有0.437m/s，为了能够充分提高携岩运移速度，偏心度尽量控制在0.5以内。文中还回归了适合于大位移水平井的岩屑床厚度计算公式，得到了岩屑床运移速度分布规律。关键词：水平井钻井；岩屑运移；速度分布；数值模拟中图分类号：TE348文献标识码：ASimulationanalysisofcuttingsvelocitydistributioninextendedhorizontalwelldrillingWANGJin-tang1,SUNBao-jiang1,LIHao1,XIA
4、NGHeng-fu2,13WANGZhi-yuan,TIANAi-min(1.SchoolofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China;2.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China;3.CNPCIRAQBranchHalfayaField,Beijing100011,China)Abstrac
5、t:Basedonhorizontalwellcuttingsmigrationexperiment,athreeparameterH-Bfluidrheologicalmodelisintroduced,whichverifiesthecalculationresultsmoreclosetotheactual.Throughthenumericalsimulation,theinfluencelawofdrillingfluidvelocity,density,flowrateandtherotation,eccent
6、ricityofdrillpipeoncuttingstransportisobtained.Thecalculation*收稿日期:2014-07-25(2014-09-30修改稿)基金项目:国家自然基金(51104172,U1262202),国家高技术研究发展计划项目(“863”计划,2012AA091501)作者简介:王金堂(1988－),男,山东济宁人,博士研究生.通信作者:孙宝江,Email:sunbj1128@126.comReceived:July25,2014(RevisedSeptember30,2014
7、)Projectsupportedbyfoundations:SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(51104172,U1262202),theNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChinaProject(863Program,2012AA091501)Biography:WANGJin-tang(1988–),Male,Ph.D.Candidate.Correspondingauth
8、or:SUNBao-jiang,Email:sunbj1128@126.com740水动力学研究与进展A辑2014年第6期resultsshowthatincreasingdrillingfluiddensityisbeneficialtocuttingsmigration.Inordertoimpro
