超临界二氧化碳在水平井钻井中携岩规律研究.pdfVIP

第42卷第2期 石 油 钻 探 技 术 Vo1．42NO．2 2014年 3月 PETR()IEUM DRIIIING FECHN1QUES Mar．，2()14 ●“973”计划专题 doi：10．3969／]．issn．1001—0890．2014．02．003 超临界二氧化碳在水平井钻井中的携岩规律研究 霍洪俊 ，王瑞和 ，倪红坚 ，赵焕省 ，宋维强 (1．中国石油大学 (华东)石油工程学院，山东青岛266580；2．中国石化安全工程研究院，山东青岛266O00) 摘 要：为弄清以超临界二氧化碳为钻井流体钻进水平井时的携岩机理，基于DPM模型，采用数值模拟方法对 用超临界二氧化碳钻进水平井时的携岩规律进行了分析。数值模拟结果显示：水平井段环空中岩屑颗粒是分层移动 的，随着岩屑向出1：2运移，岩屑会逐渐向水平井段下部沉降；随着排量和压力的增大、环空间隙的减小，超临界二氧化 碳的携岩性能逐渐增强；而随着环空温度升高和岩屑粒径的增大，其携岩性能逐渐减弱。研究结果可为应用超临界 二氧化碳钻进的水平井钻井设计提供参考。 关键词：超临界二氧化碳 水平井 钻井 数值模拟 物理模型 中图分类号：TE21 文献标识码 ：A 文章编号：1001—0890(2014)02—001206 CuttingsCarryingPattern ofSupercriticalCarbonDioxideinHorizontalW ells HuoHongjun，WangRuihe，NiHongjian，ZhaoHuanxing，SongWeiqiang (1．SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum (Huadong)，Qingdao，Shan— dong，266580，China；2．SinopecSafetyEngineeringInstitute，Qingdao，Shandong，266000，China) Abstract：Inordertogetabetterunderstandingonthemechanism ofcuttingscarryingofsupercriticalcarbon dioxide(S )2)inhorizontalwells，anumericalsimulationmethodbasedontheDPM modelwasusedtoanalyze thecuttingscarryinglaw ofSC-C02inhorizontalwells．Thesimulationresultsindicatethatthecuttingstransport inastratifiedflow inhorizontalsection。andthecuttingswillgraduallysettletothelowerpartofthesectionwith thecuttingsmovingtotheoutlet；thecuttingscarryingcapacityofSC-C(~willgraduallyincreasewiththeincrease offlow rateandpressureaswellasthedecreaseofannularspace；butthecuttingscarryingcapacitywilldecrease graduallywiththeincreaseoftemperatureandcuttingssize．Theanalysisresultscarlprovidereferencesforthede— signofhorizontalwellsdrilledwithSC-CO2． Keywords：supercriticalcarbon dioxide；horizontalwells；welldrilling；cuttingscarrying；numerical simt1】ation 超临界二氧化碳 (supercriticalcarbondioxide， 力较低 ，相 比于