一、大斜度井段岩屑运移规律的微观研究（论文文献综述）
方永[1]（2021）在《页岩气水平井岩屑运移仿真规律及改进措施研究》文中认为
甘泉泉[2]（2021）在《连续管侧钻弯曲井眼岩屑运移规律研究》文中认为
苌新平[3]（2018）在《古巴地区大位移井井眼清洁技术的研究》文中研究表明大位移井的井眼清洁是大位移井钻井成功的关键因素之一,有效的井眼清洁技术,对于减少古巴地区大位移井井下复杂情况、提高钻井时效有着重要意义。论文对大倾角井段的流体流动特性、岩屑运移和岩屑床形成机理进行了研究;引入临界环空流速的井眼清洁状况评价方法,分析研究了各井段的环空临界流速;进行了古巴地区岩样特性的实验分析以及钻井液性能的影响分析,明确了古巴地区大位移井井眼清洁的主要影响因素。针对井眼清洁的主要因素,进行了井身和钻具结构优化、水基和油基钻井液体系配方实验、钻井特殊装备和工具的应用以及工程技术措施的细化等一系列技术研究。结合研究和现场的实际应用,确定了伊/蒙混层含量高且存在微裂缝是古巴地区泥页岩地层失稳、井眼清洁难度大的主要原因;井身结构和钻具尺寸上的优化,可以在实现排量不变的情况下,提高环空临界流速;利用现场岩样,试验确定的水基钻井液优化配方和油基钻井液配方,能够增强对泥页岩地层的稳定作用,提高携岩效率;旋转导向、井眼清洁等特殊设备和工具的应用以及在工程技术措施的保障下,可以显着改善井眼清洁效果,满足古巴地区大位移井的施工要求。
邵兵[4]（2017）在《基于颗粒模型的煤层气羽状水平井携岩及冲蚀风险评价》文中指出煤层气井由于井壁煤岩的脆弱性及裸眼完井的要求,加之羽状水平井井身结构的复杂性,钻、洗井过程中不仅容易出现大尺寸岩屑颗粒局部堆积造成循环不畅情况,而且易由钻井液冲击及颗粒的冲蚀作用加重井壁坍塌风险,这些均可造成卡钻、憋泵等事故的发生。本文针对这一问题重点开展了以下方向的研究工作:（1）大粒径、超常颗粒在粘性流体中的动力学行为;（2）大粒径、超常颗粒在井筒中的运移规律;（3）双循环钻井系统的作用机理及工具优化;（4）考虑颗粒冲蚀作用的井壁坍塌风险可靠性模型;（5）风险色度分级及三维可视化研究。首先,采用在非结构网格和畸变网格中具有优势的梯度光滑方法（GSM）求解流场,获取超常颗粒表面压力及粘性力,求取颗粒表面总力矩,得到颗粒旋转运动机理、颗粒取向规律及尖端涡旋的产生、释放机理,讨论了超常颗粒之间的受力及表现差异、颗粒形状系数的影响规律,并提出旋转稳定时间的定义及对比;对单颗粒及多颗粒自由沉降进行了数值仿真,得到颗粒形状比例系数、形状差异对颗粒沉降行为的影响规律。进一步,构建大粒径、等效粒径非球形岩屑颗粒的离散元模型,采用Di Felice阻力模型及Hertz-Mindlin弹性接触模型,并考虑颗粒间的滚动摩擦,实现CFD-DEM耦合并行计算,通过与实验结果对比证实方法的可用性及准确性。对大粒径的、超常岩屑颗粒在水平井段的运移规律进行了数值模拟计算,讨论环空钻井液流速、岩屑颗粒含量、岩屑颗粒形状影响对运移速度、运移比的影响规律;建立煤层气井主井眼与排采直井连接段的“扩径”井段的CFD-DEM耦合模型,模拟再现不同粒径岩屑在“扩径”井段的运移及沉积过程,分析了岩屑含量、粒径及钻井液排量等因素对岩屑运移能力的影响。另外,针对煤层气井钻井携岩新技术:双循环钻井技术进行机理研究,在实测井井眼轨迹数据及操作参数基础上,针对采用低粘液体为辅助循环钻井液的双循环钻井携岩技术建立了全井数值仿真模型,计算结果展示了辅助循环的作用机理,证实了双循环钻井系统对水平井携岩的正作用;对双循环系统的底部构件,即辅助循环射流喷嘴的关键参数—喷嘴入射角度、放置位置进行了详细计算和讨论,得到最优参数。再进一步,建立地应力与井筒内压作用下的近井区应力场计算模型,通过自编程序求解准确获取井筒附近应力分布;考虑井壁冲蚀风险,选用FLUENT冲蚀率计算模型,计算获取钻井液及岩屑对井壁的冲蚀量,并将其体现于井眼尺寸的变化,结合尺寸效应,最终得到颗粒冲蚀作用对井壁坍塌压力的影响;构建了含冲蚀风险的钻井坍塌风险评价指标体系,利用拉丁超立方技术,结合ZS-3H井组实验数据得到煤岩力学参数及地应力参数的概率分布函数以及基于本文计算结果,给出冲蚀风险因素的概率分布形式,将Hoekbrown准则引入可靠性方法,建立了煤层钻井坍塌风险预测模型并进行了实例井ZS-3H算例分析。最后,将井壁坍塌风险进行色度分级:将风险值分为五个等级并赋予不同的颜色标记,结合三维井眼轨迹技术,形成一套全羽状水平井组的钻井风险三维可视化技术,并将其纳入数字井眼概念中来。
朱林[5]（2017）在《隔水管内钻柱运动对环空压耗和携岩影响研究》文中提出深水和超深水是石油勘探开发的未来,但深水钻井过程中压力窗口很窄,需要对压力进行精细化控制。深水钻井隔水管受到波流作用,会导致隔水管和钻柱产生振动响应,由于隔水管环空尺寸大于井筒环空尺寸,隔水管和钻柱之间的相对运动使得隔水管环空流场比井筒环空流场更为复杂,对携岩也会产生影响,但是隔水管环空流场特性及携岩问题还少有人研究。为了研究隔水管内钻柱运动对环空流场特性和携岩影响规律,采用CFD软件FLUENT,结合动网格技术,对钻柱在隔水管内的运动过程进行数值模拟,得到了钻柱不同运动形式（旋转、横向振动、涡动）对环空流场的影响规律,进行多相流计算并进一步得到了钻柱不同运动形式（旋转、横向振动、涡动）对于隔水管环空携岩影响规律。计算结果表明,当钻柱旋转时,如果钻柱偏心度较小,钻井液螺旋向上流动,环空压耗整体变化不大;当钻柱偏心度较大时,环空中可能会产生多个与钻柱旋转方向相反的二次流旋涡,这会增大环空压耗,同时也会影响岩屑运移效果。当钻柱在隔水管环空中横向振动时,环空中会产生一个或多个二次流旋涡,钻柱振幅越大、周期越小对环空流场的扰动就越大,环空压耗也就越大;钻柱涡动时,不同偏心度和涡动方向对环空流场的影响规律不同,整体来看,钻柱涡动时对环空流场的扰动更强,环空压耗波动也更加剧烈;在本文研究的参数范围内,钻柱运动（旋转、横向振动、涡动）都会使得环空中岩屑输送比小于钻柱同心静止时的岩屑输送比,但降低幅度较小,总体上来看,可以认为钻柱运动（旋转、横向振动、涡动）均不利于提高隔水管环空携岩效率,但影响效果有限。
徐小峰,孙宁,孟英峰,宋巍,魏纳[6]（2017）在《冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术》文中研究说明随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。
赵静[7]（2016）在《YT25-1S油田大位移井岩屑床清除器优化研究》文中研究表明水平井和大位移井在油气勘探开发中应用越来越多,而井眼净化问题一直是大位移井钻完井安全控制的关键问题之一。在实际工作中,尽管通过改善钻井液性能、优化钻井参数、短程起下钻和倒划眼等措施可以产生井眼净化的效果,但更为经济高效的井眼净化方法是合理使用井下岩屑床清除器。本文通过对直楞型、V形和螺旋形等不同结构的井下岩屑床清除器进行分析研究,认为螺旋形叶片岩屑床清除器更有利于清除岩屑床。因此,本文使用ANSYS软件主要对三种不同几何尺寸的螺旋形叶片岩屑床清除器进行强度校核及流场分析,阐明了它们在井筒流场中的增速作用及其极限强度。通过室内正交实验得到岩屑床清除器的螺旋形叶片倾斜角、短节长度与岩屑床及环空流速的关系,并结合现场应用得到优化设计建议为:单一螺旋角结构的螺旋角取25°35°;对于复合结构工具,其前部分采用15°25°螺旋角提高切向速度,其后部分采用40°50°螺旋角增加岩屑轴向运移速度,这样有利于井下岩屑返出;岩屑床清除器的外轮廓尺寸的长度0.75m1.00m、外径177.8mm,这样就可以在?215.9mm井眼中有效地清除岩屑床并将岩屑甩到上环空,即满足了岩屑床清除器对携岩的要求,又控制了它对井下摩阻的影响。同时,给出了井下岩屑床清除器的安放个数与间距的优化计算方法,并获得良好的应用效果。
刘玉明[8]（2015）在《水平井钻井岩屑运移特性及水力参数优化研究》文中进行了进一步梳理随着世界能源需求的增加及能源开采技术的发展,水平井、大位移井在开采海洋、深部地层及非常规油气藏中得到了广泛应用,但同时大位移水平井钻井过程中的井眼清洁问题、水力参数优选问题以及水力延伸能力预测及提升问题日益突出,并受到了广泛关注。大位移水平井钻井过程中,岩屑容易沉积到井眼低边形成岩屑床,由于井筒携岩不佳导致的卡钻、漏失、高摩阻扭矩等钻井问题,不仅直接增加了钻井成本和风险,还限制了大位移水平井的延伸能力,降低了钻井速度。针对以上问题开展水平井岩屑运移特性及水力参数优化研究,对于大位移水平井的施工应用具有重要的意义。论文重点研究了水平井井筒岩屑运移临界流速预测、井眼清洁程度评价方法、基于蚁群算法的水平井水力参数优化方法、水平井水力延伸能力等问题。首先,修正了岩屑运移临界流速模型部分假设,认为岩屑颗粒所受拖曳力作用点的位置并非一定通过颗粒中心,而是由岩屑颗粒迎流面上流体速度的综合作用所决定;通过引入偏心环空速度分布和紊流边界层速度分布,使临界流速预测模型可以评价钻杆旋转的影响;基于岩屑颗粒受力平衡,建立了水平井临界流速预测修正计算模型。对影响岩屑运移临界流速的因素进行了分析,结果表明:在5070°井斜角井段,岩屑启动的临界流速最大。适当提高钻井液密度、层流状态下增加钻杆旋转及提高钻井液的粘度有助于岩屑启动。其次,将钻杆旋转的作用等效为增大了环空返速,将钻杆旋转的影响引入到理论模型之中,完善了水平井井筒岩屑运移理论分析模型。综合利用临界流速预测模型和井筒岩屑运移理论分析模型的优势,建立了水平井井眼清洁程度评价方法。结合一口水平井实例,应用建立的井眼清洁程度评价方法,分析了不同钻井因素对水平井段、大斜度和小斜度井段井眼清洁程度的影响规律。结果表明:钻井液排量是影响井筒岩屑床厚度的主控因素,提高钻井液排量是改善井眼清洗状况的首要选择。增大钻井液排量、增加钻杆旋转及合理控制机械钻速等有助于保持井眼清洁。综合考虑钻头破岩和井眼清洁的相互联系以及水力参数优化的约束条件,建立了基于蚁群算法的分别以最大化钻头水功率和以井眼清洁最佳为目标的两种水力参数优化方法。提出了应用蚁群算法进行水平井水力参数多参数自动优化的方法,改变了水力参数优化的思路,简化了优化步骤,拓展了水力参数优化和井眼清洁优化的应用范围。结合一口水平井钻井实例,给出了水平井水力参数优化和井眼清洁优化计算的方法和过程。分析结果表明:钻头破岩与井眼清洁是两个相互影响不可分割的过程,应根据钻井施工目的,统筹优化两个过程中的水力参数。提高循环系统的承压能力,提高对井筒岩屑床的处理能力,以及协调配合各钻井参数,有利于使井眼保持清洁以及钻头获得更大的水力能量。最后,综合考虑水平井钻井地层条件、钻井设备能力、钻井施工过程中井眼清洁及井底破岩水力要求等约束条件,建立了水平井水力延伸能力的计算方法,分析了不同钻井因素对水平井水力延伸能力的影响规律。结果表明:合理设计钻井液排量和密度、增加钻杆旋转、提高循环系统承压能力,有助于提高大位移水平井的延伸能力。
刘玉明,管志川,呼怀刚[9]（2015）在《大位移井岩屑运移研究综述与展望》文中提出随着大位移井的广泛应用,岩屑运移问题已成为大位移井钻井安全、成本、效率的关键问题之一。井筒岩屑堆积会导致高摩阻扭矩、卡套管、固井质量差等一系列问题,影响井筒岩屑运移的因素众多且相互作用复杂。当前研究及应用也有诸多问题亟待解决,有必要对大位移井井筒岩屑运移进一步探讨。系统总结了岩屑运移的机理、研究方法、影响因素、评价标准及现场措施,并在此基础上对当前岩屑运移研究进行了展望,以期为大位移井岩屑运移研究及工程实践提供参考。
谌柯宇[10]（2015）在《水平井钻井脉冲携岩实验及数值模拟研究》文中研究表明随着石油钻采条件日益苛刻和钻采工艺不断发展,水平井钻井在世界范围内全面展开,已成为现代油气勘探开发的重要手段。但由于水平井井斜角较大,岩屑运移过程中容易形成岩屑床,岩屑床厚度过大易导致钻井过程中的高摩阻、高扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,造成工程工期延迟;岩屑床也可导致测井工具入井难、下套管固井难、固井质量差等问题。针对使用现有的常规携岩方法无法解决岩屑床的存在引发的多种井下复杂情况的问题,提出一种水力脉冲携岩方法,找出最佳参数,采用实验与数值模拟相结合,对常规携岩和脉冲携岩岩屑运移及破坏岩屑床规律进行研究,并详细对比分析使用两种方法的结果,从而验证脉冲携岩的优越性,为水力脉冲在水平井钻井中的应用提供理论支撑。具体工作包括:首先,在调研水平井钻井携岩研究现状基础上,归纳总结水平井段环空岩屑运移模式和岩屑颗粒微观运移形式。其次,建造1:1全尺寸可视化实验台架,筛分岩屑,通过实验观察岩屑床运移形态,研究水平段常规携岩下岩屑运移、破坏岩屑床规律。针对水平井钻井携岩过程的实际工况,使用幂律模式的钻井液模拟两相流,选取了适用于钻井液携岩的湍流模型以及相应边界条件,对常规携岩进行数值模拟研究,观察岩屑床整体运移过程并分析得出不同工况参数对岩屑运移的影响规律。再次,实验观察研究脉冲携岩岩屑运移规律及分析岩屑床破坏过程,并采用实验与数值模拟相结合办法,对脉冲携岩进行参数敏感性分析。在此基础上,编写二次开发子程序,通过数值模拟研究了脉冲携岩无床、两层流态和三层流态岩屑床颗粒的运动分布规律。最后,详细对比分析常规携岩与脉冲携岩两种方法的计算结果,验证脉冲携岩的优越性,并结合现场实际情况,得出推荐工况值。论文的研究工作,有助于科学的认识水平井钻井岩屑运移性能,揭示水平井钻井岩屑床颗粒的运动分布规律,并可利用获得的研究规律指导现场施工;提出的脉冲携岩方法可有效提高水平井钻井过程中携岩效率,从而解决岩屑床问题对钻井作业的危害。
二、大斜度井段岩屑运移规律的微观研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大斜度井段岩屑运移规律的微观研究（论文提纲范文）
（3）古巴地区大位移井井眼清洁技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外对大位移井井眼清洁的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究情况 |
| 1.2.2 国内研究情况 |
| 1.3 古巴地区大位移井关键技术问题 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 第2章 古巴地区大位移井井眼清洁问题的研究 |
| 2.1 大倾角井段流体流动特性分析 |
| 2.2 大倾角井段岩屑运移机理 |
| 2.2.1 岩屑的基本性质 |
| 2.2.2 岩屑的运移形式 |
| 2.2.3 岩屑运移的影响因素 |
| 2.3 古巴地区大位移井岩屑床的形成 |
| 2.3.1 岩屑床的形成机理 |
| 2.3.2 古巴地区大位移井岩屑床形成的主要因素分析 |
| 第3章 大位移井钻井流体特性的优化 |
| 3.1 提高环空流体流速技术 |
| 3.1.1 各井段环空流速分析 |
| 3.1.2 井身结构优化设计 |
| 3.1.3 钻具结构尺寸的优化 |
| 3.2 钻井液体系优选与改进技术 |
| 3.2.1 水基钻井液体系的优化 |
| 3.2.2 油基钻井液体系的适用性研究 |
| 第4章 大位移井钻井设备和技术措施的优化 |
| 4.1 钻井设备和工具的优化 |
| 4.1.1 采用大功率钻机 |
| 4.1.2 旋转导向系统的应用 |
| 4.1.3 井眼清洁工具 |
| 4.2 钻井技术措施的优化 |
| 4.2.1 钻井液清扫浆的使用 |
| 4.2.2 有害固相含量控制 |
| 4.2.3 短起下钻原则与方法 |
| 4.2.4 其他措施 |
| 第5章 古巴地区大位移井井眼清洁技术的现场应用 |
| 5.1 现场应用的基本情况 |
| 5.1.1 9000m电动钻机的现场应用 |
| 5.1.2 水基钻井液优化后的应用 |
| 5.1.3 油基钻井液体系的现场应用 |
| 5.1.4 旋转导向钻井工具的现场应用 |
| 5.1.5 井眼清洁工具 |
| 5.2 在V-1008 井的实际应用情况 |
| 5.2.1 环空流速提升技术的应用 |
| 5.2.2 钻井液体系优化后的应用 |
| 5.2.3 旋转导向钻井工具的应用 |
| 5.2.4 井眼清洁工具的应用 |
| 5.2.5 钻井工程技术优化措施的应用 |
| 第6章 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 附录A 井眼清洁临界流速计算公式 |
| 致谢 |
（4）基于颗粒模型的煤层气羽状水平井携岩及冲蚀风险评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 颗粒受力模型及沉降规律研究现状 |
| 1.2.2 钻井携岩问题研究现状 |
| 1.2.3 同心套管辅助欠平衡钻井技术 |
| 1.2.4 钻井过程颗粒冲蚀问题研究 |
| 1.3 课题研究目标、研究内容与拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 第二章 基于GSM的超常颗粒旋转及沉降动力学研究 |
| 2.1 煤层气井岩屑取样及特征统计 |
| 2.1.1 钻井现场的岩屑样品制取 |
| 2.1.2 岩屑颗粒的粒度分析 |
| 2.1.3 岩屑颗粒形状统计及简化 |
| 2.2 GSM理论方法简介 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 梯度光滑操作 |
| 2.2.3 光滑区域 |
| 2.2.4 空间导数的逼近方法 |
| 2.3 颗粒表面的压力及转矩计算 |
| 2.4 收敛性检验及算例验证 |
| 2.4.1 收敛性分析 |
| 2.4.2 验证算例 |
| 2.5 颗粒旋转过程中的颗粒表面受力分析 |
| 2.5.1 计算条件 |
| 2.5.2 椭圆形颗粒表面压力及剪切应力变化 |
| 2.5.3 方形颗粒表面压力及剪切应力变化 |
| 2.5.4 三角形颗粒表面压力及剪切应力 |
| 2.6 超常颗粒的旋转稳定规律 |
| 2.6.1 椭圆形颗粒的旋转稳定过程分析 |
| 2.6.2 方形颗粒的旋转稳定过程分析 |
| 2.6.3 三角形颗粒的旋转稳定过程分析 |
| 2.6.4 超常颗粒计算结果对比 |
| 2.7 超常颗粒的自由沉降行为分析 |
| 2.7.1 计算条件 |
| 2.7.2 颗粒壁面接触模型及颗粒相互接触模型 |
| 2.7.3 单颗粒的自由沉降行为 |
| 2.7.4 多颗粒的沉降行为 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 CFD-DEM耦合研究井筒内大颗粒岩屑运移规律 |
| 3.1 岩屑颗粒在井筒内的受力状态 |
| 3.2 颗粒相互作用模型 |
| 3.2.1 Hertz-Mindlin无滑移模型 |
| 3.2.2 带RVD滚动摩擦力的Hertz-Mindlin无滑移模型 |
| 3.2.3 Herz-Mindlin胶结模型 |
| 3.2.4 带热传导的Hert-Mindlin模型 |
| 3.2.5 JKR凝聚力Hertz-Mindlin模型 |
| 3.2.6 Hysteretic Spring模型 |
| 3.3 CFD-DEM耦合方法及算例验证 |
| 3.3.1 CFD-DEM耦合原理 |
| 3.3.2 环空液固两相流模型验证 |
| 3.4 井筒环空空间大粒径、超常颗粒运移状态 |
| 3.4.1 模型建立与参数设置 |
| 3.4.2 含大粒径岩屑的井眼环空流体流速分析 |
| 3.4.3 岩屑含量对岩屑运移效果的影响 |
| 3.5 煤层气羽状水平井复杂结构段岩屑运动规律 |
| 3.5.1 模型建立与并行计算设计 |
| 3.5.2 井眼连通处岩屑运移结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 双循环辅助钻井系统仿真及工具优化 |
| 4.1 双循环辅助钻井系统简介 |
| 4.1.1 双循环钻井系统作用机理 |
| 4.1.2钻井液类型对煤储层的伤害评价实验 |
| 4.2 双循环辅助钻井系统的数值仿真 |
| 4.2.1 CFD-DEM模型建立 |
| 4.2.2 双循环系统的作用效果分析 |
| 4.2.3 钻井液粘度对携岩效果的影响 |
| 4.2.4 岩屑尺寸对岩屑运移的影响规律 |
| 4.3 双循环辅助钻井系统工具优化分析 |
| 4.3.1 辅助循环喷嘴入射角度优化 |
| 4.3.2 辅助钻井系统井身布置优化 |
| 4.4 双管双循环携岩技术现场应用 |
| 4.4.1 ZS-3H井的现场试验 |
| 4.4.2 ZS-5H井的现场试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑岩屑冲蚀的井眼坍塌可靠性分析 |
| 5.1 岩心浸泡及压缩实验 |
| 5.1.1 煤岩岩心的制取 |
| 5.1.2 岩心浸泡处理 |
| 5.1.3 岩心浸泡压缩实验结果及分析 |
| 5.2 地应力作用下井筒系统受力模型 |
| 5.2.1 地应力作用下的近井地带应力场计算 |
| 5.2.2 井筒周围应力场求解及算例分析 |
| 5.2.3 冲蚀引起的尺寸效应对坍塌压力、破裂压力的影响 |
| 5.3 井壁岩石破碎准则的选用 |
| 5.3.1 Hoek-Brown准则 |
| 5.3.2 Mohr-Coulomb强度准则 |
| 5.3.3 格里菲斯强度理论 |
| 5.3.4 库伦-纳维准则 |
| 5.4 颗粒冲蚀井壁作用及冲蚀速率模型 |
| 5.4.1 STAR CCM+中的冲蚀率模型 |
| 5.4.2 FLUENT中的冲蚀模型 |
| 5.4.3 CFX中的冲蚀模型 |
| 5.5 煤层钻井坍塌风险因素集及不确定性分析 |
| 5.5.1 煤层钻井坍塌风险评价指标体系 |
| 5.5.2 煤岩力学参数及地应力不确定性分析 |
| 5.5.3 冲蚀风险因素的不确定性分析 |
| 5.6 构建含井壁冲蚀风险的井眼坍塌可靠性模型 |
| 5.6.1 煤层钻井坍塌风险可靠性模型 |
| 5.6.2 ZS-3H井煤层钻井坍塌风险计算 |
| 5.6.3 煤层钻井坍塌风险敏感性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 CBM羽状水平井钻井风险色度分级及风险可视化 |
| 6.1 钻井风险色度分级及可视化技术 |
| 6.1.1 钻井风险色度分级 |
| 6.1.2 井眼轨迹数据的光滑处理 |
| 6.1.3 CBM羽状水平井的三维井眼结构构建 |
| 6.1.4 钻井风险三维可视化处理 |
| 6.2 钻井风险可视化平台的开发 |
| 6.2.1 数字化井筒理念技术体系 |
| 6.2.2 物理井筒:基于能量平衡原理的管柱力学模型 |
| 6.2.3 物理井筒:管柱力学模型算例 |
| 6.2.4 工程井筒的构建 |
| 6.2.5 钻井风险可视化平台的开发 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）隔水管内钻柱运动对环空压耗和携岩影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 隔水管环空流场特性和压耗研究现状 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 基本理论 |
| 1.3 隔水管环空携岩问题研究现状 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 基本理论 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 几何模型和网格划分 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.2.1 幂律流体本构方程 |
| 2.2.2 钻井液流动控制方程 |
| 2.2.3 多相流控制方程 |
| 2.3 计算参数及边界条件 |
| 2.4 离散方法与耦合算法 |
| 2.4.1 方程离散方法 |
| 2.4.2 压力速度耦合算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钻柱运动对隔水管环空流场特性和压耗的影响 |
| 3.1 钻柱旋转对隔水管环空流场特性的影响 |
| 3.1.1 钻柱同心旋转对隔水管环空流场特性的影响 |
| 3.1.2 钻柱偏心旋转对隔水管环空流场特性的影响 |
| 3.1.3 钻柱旋转对隔水管环空压耗的影响 |
| 3.2 钻柱横向振动对隔水管环空流场特性和压耗的影响 |
| 3.2.1 钻柱横向振动对隔水管环空流场特性的影响 |
| 3.2.2 钻柱横向振动对隔水管环空压耗的影响 |
| 3.3 钻柱涡动对隔水管环空流场特性和压耗的影响 |
| 3.3.1 钻柱涡动对隔水管环空流场特性的影响 |
| 3.3.2 钻柱涡动对隔水管环空压耗的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 钻柱运动对隔水管环空携岩的影响 |
| 4.1 钻柱旋转对隔水管环空携岩的影响 |
| 4.1.1 钻柱同心旋转对隔水管环空携岩影响 |
| 4.1.2 钻柱偏心旋转对隔水管环空携岩的影响 |
| 4.1.3 钻柱旋转对不同粒径岩屑运移的影响 |
| 4.2 钻柱横向振动对隔水管环空携岩的影响 |
| 4.2.1 钻柱横向振动对隔水管环空岩屑运移的影响 |
| 4.2.2 钻柱横向振动对不同粒径的岩屑运移影响 |
| 4.3 钻柱涡动对岩屑运移影响 |
| 4.3.1 钻柱涡动对隔水管环空岩屑运移的影响 |
| 4.3.2 钻柱涡动对不同粒径岩屑运移的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）YT25-1S油田大位移井岩屑床清除器优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大位移井岩屑床颗粒运移实验及理论模型研究 |
| 1.2.2 岩屑床清除器研究方面 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 技术线路 |
| 第2章 大位移井钻井眼净化机理 |
| 2.1 岩屑颗粒受力分析 |
| 2.2 大位移井井眼净化原理 |
| 2.2.1 水力措施 |
| 2.2.2 机械工具清除 |
| 第3章 岩屑床清除器分析研究 |
| 3.1 岩屑床清除器分析研究 |
| 3.1.1 直楞叶片清理工具 |
| 3.1.2 V形叶片清理工具 |
| 3.1.3 螺旋形叶片清理工具 |
| 3.1.4 新型岩屑床清除器 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 岩屑床清除器叶片类型优选 |
| 第4章 清除器流场分析及结构优化 |
| 4.1 岩屑床清除器流场分析 |
| 4.1.1 5.5A型岩屑床清除器流场分析 |
| 4.1.2 5.5B型岩屑床清除器流场分析 |
| 4.1.3 5 型岩屑床清除器流场分析 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 岩屑床清除器强度校核 |
| 4.2.1 5.5A型岩屑床清除器强度校核 |
| 4.2.2 5.5B型岩屑床清除器强度校核 |
| 4.2.3 5 型岩屑床清除器强度校核 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 井下岩屑床清除器模拟试验 |
| 4.3.1 模拟实验装置 |
| 4.3.2 模拟实验方案及实验结果分析 |
| 4.4 岩屑床清除器的结构优化方案 |
| 第5章 井下岩屑清除器的安放位置优化 |
| 5.1 理论计算方法 |
| 5.1.1 钻井液悬浮岩屑的能力 |
| 5.1.2 滑脱末速 |
| 5.2 井下岩屑床器安放位置优化计算方法 |
| 5.2.1 岩屑的水平运移计算 |
| 5.2.2 岩屑床清除器安放位置的计算结果 |
| 第6章 井下岩屑床清除器的应用效果分析 |
| 6.1 YT25-1S平台3口井钻具组合 |
| 6.2 YT25-1S平台3口井泥浆性能 |
| 6.3 加放岩屑床清除器后钻井参数的对比 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）水平井钻井岩屑运移特性及水力参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水平井岩屑运移影响因素 |
| 1.2.2 水平井岩屑运移研究方法 |
| 1.2.3 水平井水力参数优化研究 |
| 1.2.4 水平井水力延伸能力研究 |
| 1.2.5 存在问题分析 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 水平井岩屑运移临界流速预测模型 |
| 2.1 岩屑的运移过程特征分析 |
| 2.2 岩屑运移临界流速计算模型 |
| 2.2.1 岩屑颗粒受力分析 |
| 2.2.2 环空速度分布计算 |
| 2.3 临界流速计算方法 |
| 2.4 模型计算与实验数据对比分析 |
| 2.5 临界流速影响因素分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水平井井眼清洁程度评价方法研究 |
| 3.1 岩屑运移理论分析模型 |
| 3.1.1 模型基本方程 |
| 3.1.2 模型补充方程 |
| 3.1.3 模型的求解方法 |
| 3.1.4 模型计算结果与实验数据对比分析 |
| 3.2 水平井井眼清洁程度评价方法 |
| 3.3 水平井井眼清洁程度评价实例分析 |
| 3.3.1 临界排量计算 |
| 3.3.2 井眼清洁程度评价及影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于蚁群算法的水平井水力参数优化方法 |
| 4.1 以钻头水力能量最大化为目标的水平井水力参数优选方法 |
| 4.1.1 水平井钻头水力参数优化问题描述 |
| 4.1.2 循环压耗的计算方法 |
| 4.1.3 蚁群算法简介 |
| 4.1.4 基于蚁群算法的钻头水力参数优化步骤 |
| 4.1.5 水平井钻头水力参数优化实例 |
| 4.1.6 水平井钻头水力参数优化的认识 |
| 4.2 以井眼清洁最优为目标的水平井水力参数优选方法 |
| 4.2.1 水平井井眼清洁优化问题描述 |
| 4.2.2 井眼清洁优化参数选择 |
| 4.2.3 基于蚁群算法的井眼清洁优化步骤 |
| 4.2.4 水平井井眼清洁优化实例 |
| 4.2.5 水平井井眼清洁优化的认识 |
| 4.3 水平井钻头水力参数优化与井眼清洁优化的选择 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水平井水力延伸能力研究 |
| 5.1 水平井水力延伸能力计算模型 |
| 5.2 水平井水力延伸能力计算方法 |
| 5.3 水平井水力延伸能力影响因素分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）大位移井岩屑运移研究综述与展望（论文提纲范文）
| 1岩屑运移的机理 |
| 2岩屑运移的研究方法 |
| 2.1实验法 |
| 2.2临界流速预测法 |
| 2.3双层三层模型方法 |
| 3岩屑运移的影响因素 |
| 3.1钻井液密度 |
| 3.2钻井液流变性 |
| 3.3钻井排量 |
| 3.4钻杆旋转 |
| 3.5机械钻速 |
| 3.6井筒、钻具的尺寸与形状 |
| 3.7岩屑的尺寸 |
| 3.8钻杆偏心 |
| 3.9井斜角 |
| 3.10岩屑密度 |
| 3.11井下温度压力 |
| 4岩屑运移的评价标准与监测 |
| 4.1立管ECD监测 |
| 4.2环空ECD监测 |
| 4.3综合识别方法 |
| 5现场措施 |
| 6岩屑运移研究展望 |
| 7结论与建议 |
（10）水平井钻井脉冲携岩实验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本文的研究思路 |
| 1.5 本文创新工作 |
| 第2章 水平井钻井的液固两相流数值模型 |
| 2.1 水平井钻井的液固两相流模型 |
| 2.1.1 多相流模型 |
| 2.1.2 流体动力学湍流模型 |
| 2.1.3 用户自定义函数UDF |
| 2.2 井眼环空两相流动理论 |
| 2.2.1 管流 |
| 2.2.2 环状流 |
| 2.2.3 广义流变模型及流变参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 水平井钻井常规携岩研究 |
| 3.1 岩屑运移模拟实验台架设计与准备 |
| 3.1.1 建造实验台架的目的 |
| 3.1.2 实验装置系统方案 |
| 3.1.3 实验装置三维模型 |
| 3.1.4 实验装置 |
| 3.1.5 实验方案 |
| 3.1.6 岩屑的筛分 |
| 3.2 岩屑运移结构模型 |
| 3.2.1 岩屑颗粒宏观运移模式 |
| 3.2.2 岩屑颗粒微观运移模式 |
| 3.3 水平井常规携岩实验 |
| 3.3.1 固定岩屑床破坏及岩屑运移轨迹 |
| 3.3.2 排量对常规携岩的影响 |
| 3.3.3 岩屑粒径对常规携岩的影响 |
| 3.3.4 钻柱转速对常规携岩的影响 |
| 3.3.5 岩屑床质量对常规携岩的影响 |
| 3.3.6 井壁粗糙度对常规携岩的影响 |
| 3.4 数值模型与边界条件 |
| 3.4.1 数值模型 |
| 3.4.2 假设条件 |
| 3.4.3 网格划分 |
| 3.4.4 钻井液流变模式 |
| 3.4.5 井眼结构参数 |
| 3.4.6 边界条件的设置 |
| 3.5 常规携岩数值模拟计算 |
| 3.5.1 数值模型验证 |
| 3.5.2 偏心钻柱岩屑运移情况 |
| 3.5.3 钻柱偏心度对常规携岩的影响 |
| 3.5.4 排量对常规携岩的影响 |
| 3.5.5 钻柱转速对常规携岩的影响 |
| 3.5.6 岩屑粒径对常规携岩的影响 |
| 3.5.7 机械钻速对常规携岩的影响 |
| 3.6 常规携岩两层流态数值模拟计算 |
| 3.6.1 移动岩屑床运移形态 |
| 3.6.2 移动岩屑床高度对常规携岩的影响 |
| 3.6.3 移动岩屑床长度对常规携岩的影响 |
| 3.6.4 移动岩屑床浓度对常规携岩的影响 |
| 3.6.5 移动岩屑床岩屑粒径对常规携岩的影响 |
| 3.6.6 钻柱转速对常规携岩的影响 |
| 3.6.7 排量对常规携岩的影响 |
| 3.6.8 井壁粗糙度对常规携岩的影响 |
| 3.7 常规携岩三层水力流态数值模拟计算 |
| 3.7.1 岩屑床运移形态 |
| 3.7.2 岩屑床长度对常规携岩的影响 |
| 3.7.3 移动岩屑床岩屑粒径对常规携岩的影响 |
| 3.7.4 钻柱转速对常规携岩的影响 |
| 3.7.5 排量对常规携岩的影响 |
| 3.7.6 井壁粗糙度对常规携岩的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水平井钻井脉冲携岩研究 |
| 4.1 脉冲携岩 |
| 4.1.1 脉冲射流简介 |
| 4.1.2 分流继能机理 |
| 4.1.3 脉冲参数 |
| 4.2 水平井脉冲携岩实验 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 实验的脉冲参数敏感性分析 |
| 4.2.3 固定岩屑床破坏及岩屑运移轨迹 |
| 4.2.4 岩屑粒径对脉冲携岩的影响 |
| 4.2.5 钻柱转速对脉冲携岩的影响 |
| 4.2.6 岩屑床质量对脉冲携岩的影响 |
| 4.2.7 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 |
| 4.3 脉冲携岩运移形态 |
| 4.3.1 数值模型验证 |
| 4.3.2 脉冲携岩运移形态 |
| 4.4 脉冲参数敏感性分析 |
| 4.5 脉冲携岩数值模拟计算 |
| 4.5.1 脉冲携岩与常规携岩对比 |
| 4.5.2 钻柱偏心度对脉冲携岩的影响 |
| 4.5.3 钻柱转速对脉冲携岩的影响 |
| 4.5.4 岩屑粒径对脉冲携岩的影响 |
| 4.5.5 机械钻速对脉冲携岩的影响 |
| 4.6 脉冲携岩两层流态数值模拟计算 |
| 4.6.1 脉冲携岩与常规携岩对比 |
| 4.6.2 移动岩屑床高度对脉冲携岩的影响 |
| 4.6.3 移动岩屑床长度对脉冲携岩的影响 |
| 4.6.4 移动岩屑床浓度对脉冲携岩的影响 |
| 4.6.5 移动岩屑床岩屑粒径的影响 |
| 4.6.6 钻柱转速对脉冲携岩的影响 |
| 4.6.7 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 |
| 4.7 脉冲携岩三层流态数值模拟计算 |
| 4.7.1 移动岩屑床长度对脉冲携岩的影响 |
| 4.7.2 移动岩屑床岩屑粒径对脉冲携岩的影响 |
| 4.7.3 钻柱转速对脉冲携岩的影响 |
| 4.7.4 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、大斜度井段岩屑运移规律的微观研究（论文参考文献）
- [1]页岩气水平井岩屑运移仿真规律及改进措施研究[D]. 方永. 长江大学, 2021
- [2]连续管侧钻弯曲井眼岩屑运移规律研究[D]. 甘泉泉. 长江大学, 2021
- [3]古巴地区大位移井井眼清洁技术的研究[D]. 苌新平. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [4]基于颗粒模型的煤层气羽状水平井携岩及冲蚀风险评价[D]. 邵兵. 中国石油大学(华东), 2017(07)
- [5]隔水管内钻柱运动对环空压耗和携岩影响研究[D]. 朱林. 中国石油大学(华东), 2017(07)
- [6]冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术[J]. 徐小峰,孙宁,孟英峰,宋巍,魏纳. 西南石油大学学报(自然科学版), 2017(01)
- [7]YT25-1S油田大位移井岩屑床清除器优化研究[D]. 赵静. 中国石油大学(北京), 2016(04)
- [8]水平井钻井岩屑运移特性及水力参数优化研究[D]. 刘玉明. 中国石油大学(华东), 2015(06)
- [9]大位移井岩屑运移研究综述与展望[J]. 刘玉明,管志川,呼怀刚. 科学技术与工程, 2015(28)
- [10]水平井钻井脉冲携岩实验及数值模拟研究[D]. 谌柯宇. 西南石油大学, 2015(05)