井筒凹陷區(qū)域驅(qū)替流動(dòng)特性及效率數(shù)值研究.pdf

1、在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，井筒存在局部凹陷現(xiàn)象，其發(fā)生的根本原因是地層巖性不一致和鉆井技術(shù)限制所導(dǎo)致的局部井徑擴(kuò)大和井壁沖蝕。凹陷區(qū)域內(nèi)的鉆井液在注水泥過(guò)程中難以被驅(qū)替，造成水泥漿的頂替效率較低，最終導(dǎo)致固井質(zhì)量較差。因此，研究井筒凹陷區(qū)域驅(qū)替流動(dòng)特性及效率對(duì)提高固井質(zhì)量具有重要意義。
　　本文基于非牛頓流體力學(xué)基本原理和流體運(yùn)動(dòng)基本控制方程，結(jié)合相關(guān)的固井頂替理論知識(shí)，運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的常用軟件Fluent對(duì)井筒凹陷區(qū)域固井頂替流動(dòng)的

2、過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。分別研究了流態(tài)、密度差、漿體性能、凹陷段長(zhǎng)度、井斜角、環(huán)空間隙對(duì)凹陷區(qū)域水泥漿頂替效率的影響，模擬結(jié)果表明：采用塞流或紊流頂替、增大水泥漿與鉆井液兩者之間的正密度差都有利于提高凹陷區(qū)域水泥漿的頂替效率；確定了較高的凹陷區(qū)域頂替效率對(duì)應(yīng)的漿體性能（即鉆井液以及水泥漿的粘度、動(dòng)切力、稠度系數(shù)和流性指數(shù)）；凹陷區(qū)域的頂替效率隨著環(huán)空間隙的減小而降低，凹陷段長(zhǎng)度越長(zhǎng)則頂替效率越低，井斜角越大則頂替效率越低；此外，隨著時(shí)間的增