大斜度井段小尺寸岩屑临界再悬浮速度力学模型陈修平.pdf

断 块 油 气 田 第 卷第 期 FAULT-BLOCK OIL ＆ GAS FIELD 20 4 年 月 断 块 油 气 田 2013 7 doi: 10.6056/dkyqt201304023 大斜度井段小尺寸岩屑临界再悬浮速度力学模型 陈修平，王明波，仲冠宇 （中国石油大学（华东）石油工程学院，山东 青岛 266580 ） 基金项目：国家 自然科 学基金 项 目“径 向水平 井用 突扩喷嘴 自旋射 流结构特 性 与破 岩机 理研究 ”） 摘 要 以往研究表 明 ，岩屑 在大斜度 井段 主要 以翻滚 形式向 井口方 向运 移 ，文 中提出 大斜度 井段 小尺 寸岩屑 有效 运 移 的 临界 环 空条件——— 临界 再悬浮环 空返 速 。 考虑钻 柱旋 转和颗 粒 间作用 力的影响 ，分析岩屑 受力 ，建立 了临界 再悬浮 环 空返 速 的预 测模型 。 理论 计 算结果 与现 有试验数据对比 显示 ，两者有较 好 的一致性 。 利 用该模型 对大斜度 井段 小尺 寸岩屑 运 移 过 程 进 行 分析 ，结 果表 明 ：直径 小于 0.5 mm 的 小尺 寸岩屑 颗 粒 更难被 再悬浮 ；在大 斜 度 井段 ，井斜角 对 于小尺 寸岩 屑 的再 悬浮临界 环 空返 速 影响 较 小 ；钻 柱旋 转 有 利 于小尺 寸岩 屑 颗 粒 的再悬浮 ；在 一 定 范围 内，钻 井液 流性指 数 、稠 度系数 值 越 小 ，越 有利 于小尺 寸岩屑 的再悬浮 。 关键词 大斜度 井段 ；小尺 寸岩屑 运 移 ；临界 再悬浮环 空返 速 ；力学模型 中图分类号： 文献标志码： TE21 A Mechanics model of critical re-suspension velocity for small-sized cuttings transportation in hole section with high inclination Chen Xiuping, Wang Mingbo, Zhong Guanyu (College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China) Abstract: Previous studies show that cuttings are transported to wellhead by a rolling form for the hole section with high inclination, including horizontal section. A critical annular condition for the effective transportation of small-sized cuttings in highl