当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

基于计算流体力学与离散单元法并行计算的煤层气井大粒径岩屑运动规律初探

发布时间:2018-01-05 12:04

  本文关键词:基于计算流体力学与离散单元法并行计算的煤层气井大粒径岩屑运动规律初探 出处:《科学技术与工程》2017年15期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM) 煤层气井 大颗粒岩屑 岩屑运移 并行计算


【摘要】:在计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合并行计算的基础上,对大粒径、非球体岩屑在煤层气井"扩径"井段的沉积及运移规律进行了数值模拟。利用FLUENT建立了井眼交汇处"扩径"井段计算模型。利用DEM软件建立大粒径岩屑颗粒的离散元模型。借助集群并行计算优势,首先通过与实验数据的对比证实该CFD-DEM耦合模型的计算精确性、可用性;随后,基于钻井现场岩屑颗粒的采样及对其粒径、形状统计,将岩屑颗粒简化为片状进行计算。对不同粒径岩屑在"扩径"井段的运移及沉积过程进行了模拟再现,量化了粒径对岩屑在该区域的运移能力的影响。研究发现,在通过"扩径"区域时绝大部分的岩屑颗粒将沉积,体现了"扩径"段对大颗粒岩屑的"收纳"作用;岩屑粒径对运移能力有关键影响,粒径岩屑的增加造成其运移能力的指数形式衰减;而钻井液排量的增加对提升携岩能力效果不够明显。分析结果对地下钻井工程具有实际参考意义。
[Abstract]:On the basis of the parallel computation of computational fluid dynamics and discrete element method CFD-DEM, the large particle size is calculated. The deposition and migration of non-spherical cuttings in the "expanding diameter" section of coalbed gas wells are numerically simulated. The "expanding diameter" at the wellbore intersection is established by using FLUENT. The DEM software is used to establish the discrete element model of large diameter cuttings. The advantage of cluster parallel computing is obtained. Firstly, the accuracy and availability of the CFD-DEM coupling model are verified by comparing with the experimental data. Then, based on the sampling of cuttings on the drilling site, the size and shape of the cuttings are counted. The cuttings are simplified to flake shape and the migration and deposition process of cuttings with different sizes in the "extended diameter" section are simulated and reproduced. The effect of particle size on the migration ability of cuttings in the region is quantified. It is found that most of the debris particles will be deposited through the "expanding" area. It reflects the "absorption" effect of the "expanding diameter" section on the large granular cuttings. The grain size of cuttings has a key effect on the migration capacity, and the increase of the diameter of cuttings results in the exponential attenuation of the migration capacity of the cuttings. However, the increase of drilling fluid displacement is not enough to improve the rock carrying capacity, and the analysis results are of practical significance for underground drilling engineering.
【作者单位】: 中国石油大学机电工程学院;海洋石油工程(青岛)有限公司;中国石油大学储运与建筑工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51274231、51374228)资助
【分类号】:TE24
【正文快照】: 中国石油大学储运与建筑工程学院3,青岛266580)(51274231、51374228)资助引用格式:邵兵,闫怡飞,毕朝峰,等.基于计算流体力学与离散单元法并行计算的煤层气井大粒径岩屑运动规律初探[J].科学技术与工程,2017,17(15):42—47Shao Bing,Yan Yifei,Bi Chaofeng,et al.Primary resea

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 霍洪俊;王瑞和;倪红坚;武程皓;宋维强;李木坤;;二氧化碳分散岩屑机制的模拟试验研究[J];中国石油大学学报(自然科学版);2014年02期

2 鲍云杰;刘金玲;;基于机器视觉的岩屑自动拣选系统设计[J];电子测量技术;2014年01期

3 马林虎;;钻斜井中防止岩屑沉积的研究[J];钻采工艺;1992年01期

4 刘正玉,,刘希圣;直井岩屑运移方程的差分解法[J];石油大学学报(自然科学版);1995年03期

5 宰艳玲;聂军;吕合军;;岩屑后处理装置研制及主要参数设计[J];石油矿场机械;2011年07期

6 孙维林;岩屑上升速度的计算[J];石油钻采工艺;1984年05期

7 刘志刚,冯杏芬,高伟鹏,林莉,张峰,柳金钟;岩屑图像分析新技术简介[J];录井工程;2004年04期

8 李伟;苏桂芬;滕奇志;何小海;;岩屑含油情况现场快速检测初探[J];石油化工应用;2013年08期

9 王富华;邱正松;陈道金;廖涛;;岩屑干燥方法对原油荧光特性的影响[J];录井技术;2000年03期

10 石怀荣;自动岩屑采集机岩屑振动分离机构理论分析[J];机械设计与研究;2001年02期

相关会议论文 前2条

1 杨雷;;钻井岩屑颗粒特征研究[A];第十五届中国科协年会第16分会场:现代颗粒测试技术的发展及应用研讨会论文集[C];2013年

2 胡小刚;康涛;柴占文;刘维彬;许锦华;;国外钻井岩屑处理技术与国内应用研制分析[A];2009年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2009年

相关重要报纸文章 前1条

1 记者 谷学涛 通讯员 邓斌;川庆钻探研发无基坑岩屑处理系统[N];中国石油报;2013年

相关硕士学位论文 前2条

1 李二帅;利用岩屑检测地层岩石力学参数的方法与实验研究[D];西南石油大学;2016年

2 田野;基于激光诱导击穿光谱技术的岩屑识别方法研究[D];中国海洋大学;2013年



本文编号:1383025

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1383025.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5415d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com