【摘 要】
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悬空侧钻技术是煤层气多分支水平井钻完井关键技术之一,是决定分支水平井眼能否有效延伸和安全钻进的首要因素和必要条件,是影响排采过程中分支井眼是否稳定畅通顺利排水采气的提高单井的产量的关键因素.文章结合山西沁水盆地郑1平井内岩心样品的三轴抗压实验数据,运用显示有限元理论,建立了井眼岩石内钻头、井壁、钻井液相互作用的动态模型,对裸眼悬空侧钻过程进行动态仿真模拟,研究钻头旋转冲击破岩过程中非线性动力作用对
【机 构】
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中国石油大学(华东)油气CAE技术研究中心,青岛266580;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,青岛266580
【出 处】
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2014年海峡两岸破坏科学与材料试验学术会议暨第十二届破坏科学研讨会、第十届全国MTS材料试验学术会议
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悬空侧钻技术是煤层气多分支水平井钻完井关键技术之一,是决定分支水平井眼能否有效延伸和安全钻进的首要因素和必要条件,是影响排采过程中分支井眼是否稳定畅通顺利排水采气的提高单井的产量的关键因素.文章结合山西沁水盆地郑1平井内岩心样品的三轴抗压实验数据,运用显示有限元理论,建立了井眼岩石内钻头、井壁、钻井液相互作用的动态模型,对裸眼悬空侧钻过程进行动态仿真模拟,研究钻头旋转冲击破岩过程中非线性动力作用对泥岩刻蚀过程、分支井眼形成过程的影响.文章基于动态有限元模拟,将泥岩刻蚀过程分为刻蚀初段、刻蚀中段、刻蚀末端三个阶段,得到了各阶段中井壁岩石的应力波动、刻蚀形成分支井眼的钻压控制条件,研究表明:在悬空侧钻初期,岩石对钻压波动十分敏感,过小的钻压会导致钻头滑槽,过大的钻压会导致滑钻.较为全面地展现了侧钻过程中井壁在地应力、钻具、钻井液等多种因素影响下的破碎过程,揭示了侧钻过程中井壁的破碎机理.计算得到的侧钻可行性钻压取值区间,可对井眼轨迹进行有效控制,对煤层气多分支水平井的安全钻进、提速、提效具有重要借鉴或指导作用.
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