大庆油田古龙页岩岩屑在幂律流体中的沉降阻力系数研究

学术精汇

作者：

王庆1 张佳伟1 孙铭浩2 纪国栋1 汪海阁1 孙晓峰2

作者单位：

1. 中国石油集团工程技术研究院有限公司2. 东北石油大学石油工程学院

摘要：

大庆油田古龙页岩油开发大多采用长水平段水平井，但长水平段水平井钻井过程中，岩屑易在井筒内自由沉降而形成岩屑床，导致沉砂卡钻等井下故障，因此需要研究岩屑颗粒的沉降规律，优化钻井液性能及水力参数，确保井眼清洁。为此，利用可视化的试验装置和高速摄像机，系统记录了试验中颗粒在幂律流体中的沉降行为，获得了196组球形颗粒和224组不规则形状岩屑在幂律流体中自由沉降的试验数据。采用一种依赖于沉降颗粒受力平衡的力学模型对试验数据进行统计分析，建立了幂律流体中球形颗粒阻力系数预测模型。在此基础上，引入二维形状描述参数，建立了幂律流体中不规则形状岩屑阻力系数预测模型。该模型预测准确性较高，平均相对误差仅6.93%，能够满足钻井工程中预测岩屑沉降速度的需求。

关键词：

页岩岩屑沉降阻力系数幂律流体井眼清洁古龙凹陷大庆油田

刊期：

2023，2（51）

所属栏目：

钻井完井

基金资助：

中国石油科学研究与技术开发项目“大庆古龙页岩油勘探开发理论与关键技术研究”(2021ZZ10-03),中国博士后科学基金资助项目“钻柱中应力分布差异对声传播特性的影响规律研究”(2021M693508),中国石油集团工程技术研究院有限公司青年基金项目“地层孔隙压力测量技术研究”(CPETQ202116),中国石油集团科学研究与技术开发项目“万米超深层油气资源钻完井关键技术与装备研究”(2022ZG06),中国石油直属院所基础研究和战略储备技术研究基金项目“地层压力-井筒环境交互响应机制与随钻自适应测量方法研究”(2021DQ03-17)

分类号：

TE28

DOI：

10.11911/syztjs.2023006

页数：

页码：

54-60

来源期刊

石油钻探技术

Petroleum Drilling Techniques