偏心环空紊流场的发展规律及岩屑沉降特性

doi:10.7623/syxb199403015

石油学报 ›› 1994, Vol. 15 ›› Issue (3): 111-118.DOI: 10.7623/syxb199403015

偏心环空紊流场的发展规律及岩屑沉降特性

王艳辉¹, 罗平亚²

1. 石油大学北京;
2. 西南石油学院

收稿日期:1992-09-08 修回日期:1993-03-11 出版日期:1994-07-25 发布日期:2013-07-08

EVOLUTION OF TURBULENT FLOW IN ECCENTRIC ANNULUS AND SETTLING CHARACTERISTICS OF DRILLING CUTTINGS

Wang Yanhui¹, Luo pingya²

1. University of Petroleum, Beijing;
2. Southwest Petroleum Institute

Received:1992-09-08 Revised:1993-03-11 Online:1994-07-25 Published:2013-07-08

摘要/Abstract

摘要： 实验结果表明环空紊流泥浆能有效地改善水平井的净化质量,然而对偏心环空紊流场的发展现律及岩屑颗粒的沉降特性的研究却很少.本文由确定偏心环空轴向流的当量直径出发,讨论了流态的转换条件;并以环空压降为自变量,流体稳定性参数为准则,描述了种空断面紊流的发展过程.用随机理论分析了局部紊流的强度及统一速度方程.其次,考虑紊动流场加速度的影响,以ε₁=1/g|duf/dt|参数摄动小量,利用摄动法求解岩屑颗粒在紊动流场中的沉降运动,讨论流场性质对颗粒运动的影响.结果表明,脉动频率及紊动强度的增大,增大了颗粒的沉降阻力,降低了沉降速度.

关键词: 非牛顿流体, 环形空间流动, 紊流, 沉降速度, 摄动理论

Abstract: Turbulent mud flow can effectively improve the cleanness of a horizontal well.However,little is know on the evolution of turbulent flow in eccentric annulus and the settlingcharacteristics of cuttings in a horizontal well.In this paper, the critical condition of flowstate transition is discussed.Taking pressure loss in annulus as a variable and stability num-ber of fluid element as criterion,an equation of turbulent evolution is established.Then theeffect of fluid acceleration is taken into consideration and the settling of cuttings in vortexflow is analyzed by perturbation theory, with ε₁=1/g|duf/dt| as perturbation parameter.Theeffect of flow properties on cutting motion is discussed.The results show that greater tubu-lence frequency and strength help to decrease the settling velocity of cuttings by increasing resistance.

Key words: non-Newtonian fluid, annular flow, turbulence, settling velocity, perturbation theory

王艳辉, 罗平亚. 偏心环空紊流场的发展规律及岩屑沉降特性[J]. 石油学报, 1994, 15(3): 111-118.

Wang Yanhui, Luo pingya. EVOLUTION OF TURBULENT FLOW IN ECCENTRIC ANNULUS AND SETTLING CHARACTERISTICS OF DRILLING CUTTINGS[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 1994, 15(3): 111-118.

[1]	李磊, 许璐, 刘豪, 谭卓, 唐文. 末端分流河道-河口坝三维地震表征及演化——以松辽盆地古龙凹陷英79井区为例[J]. 石油学报, 2016, 37(11): 1394-1402.
[2]	鹿腾, 李兆敏, 李松岩, 刘尚奇, 王春智. 泡沫油流变特性及其影响因素实验[J]. 石油学报, 2013, 34(5): 1004-1009.
[3]	周号博　樊洪海　翟应虎　王　果　景　宁. 四参数模式流变参数准确计算方法及其应用[J]. 石油学报, 2012, 33(1): 128-132.
[4]	高德利, 鲜保安. 煤层气多分支井身结构设计模型研究[J]. 石油学报, 2007, 28(6): 113-117.
[5]	王菊芬, 蒲家宁, 孟浩龙. 输油管道油流带电的计算模型[J]. 石油学报, 2006, 27(3): 133-137.
[6]	刘明新, 沈平平, 袁江如. 幂律非牛顿流体平面流动的数值计算[J]. 石油学报, 2004, 25(3): 75-78.
[7]	张劲军, 黄启玉, 严大凡. 管输剪切模拟搅拌槽中流体平均剪切率的计算[J]. 石油学报, 2003, 24(2): 94-96,100.
[8]	刘晓敏, 蒋明虎, 王尊策, 赵立新, 李枫. 动态水力旋流器圆管螺旋流场特性研究[J]. 石油学报, 2003, 24(2): 89-93.
[9]	贺成才. 幂律流体在偏心环空中流动的数值模拟[J]. 石油学报, 2002, 23(6): 85-89.
[10]	叶仲斌, 彭克宗, 吴小玲, 黄爱斌. 克拉玛依油田三元复合驱相渗曲线研究[J]. 石油学报, 2000, 21(1): 49-54.
[11]	邓志安, 袁敏, 徐建宁. 重力式油气水分离场中液滴沉降速度模型分析[J]. 石油学报, 1999, 20(1): 82-87.
[12]	汪海阁, 苏义脑, 刘希圣. 幂律流体偏心环空波动压力数值解[J]. 石油学报, 1998, 19(3): 104-109.
[13]	范子菲, 方宏长, 俞国凡. 水平井水平段最优长度设计方法研究[J]. 石油学报, 1997, 18(1): 55-62.
[14]	崔海清, 刘希圣. 非牛顿流体偏心环形空间螺旋流的速度分布[J]. 石油学报, 1996, 17(2): 76-83.
[15]	赵碧华. 非牛顿液在地层裂缝中的物化流[J]. 石油学报, 1995, 16(3): 77-85.

偏心环空紊流场的发展规律及岩屑沉降特性

EVOLUTION OF TURBULENT FLOW IN ECCENTRIC ANNULUS AND SETTLING CHARACTERISTICS OF DRILLING CUTTINGS

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价