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单一环空窄间隙条件下固井液当量循环密度及其数值模拟计算被引量：4: 2021年; 窄间隙环空是油气固井作业中遇到的主要挑战之一,由于环空间隙急剧减小,导致局部剖面平均流速快速增大,进而使得井底固井水泥浆的当量循环密度显著提高,从而大大增加了压漏地层的风险。文章借助计算流体力学软件Fluent对单一环空窄间隙条件下固井水泥浆的层流流动进行分析,采用直接数值模拟来验证Metzner-Reed(MR)理论方法的准确性。同时,通过分析宾汉、幂律和赫巴三种非牛顿流体流变模型对固井液当量循环密度计算结果的影响,对三款主流钻完井软件在处理不同流变模型时的适应性进行了对比分析。通过研究发现,MR法与直接数值模拟法的固井液当量循环密度计算结果基本一致,因此MR法是一种计算窄间隙条件下固井液当量循环密度更为精确的方法。此外,在窄间隙环空中,井底固井液当量循环密度的计算结果对流变模型十分敏感,而不同钻完井软件在分析不同流变模型时又具有各自不同的适应性。因此,在实际进行窄间隙固井的水泥浆设计时,基于流变特性测试数据采用最小二乘法优选水泥浆的流变模型,再根据流变模型进行钻完井软件的选择。; 李旭任胜利刘文成赵丹汇廖茂林林黎明; 关键词：固井当量循环密度窄间隙非牛顿流体

海洋钻井隔水管系统动力学行为研究被引量：1: 2022年; 准确把握隔水管系统的动力学行为特征是保障海洋钻井管柱系统安全性的基础。文章通过Hamilton原理建立了海洋钻井隔水管的动力学模型,通过引入弯曲梁单元的Hermite三次插值函数作为形函数将动力学模型进行离散化,并进一步通过对质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵以及外力列向量的分类整合,最终形成了隔水管系统的整体限元模型。在此基础上,通过Newmark积分法对隔水管系统的动力学响应进行数值求解,并进一步探讨了不同参数对隔水管系统动力学行为的影响。通过数值模拟结果的对比发现,对于海洋环境载荷而言,海流力对隔水管偏移的影响要大于波浪力;隔水管的加厚和顶张力的提升都是控制隔水管振动和偏移的有效手段;此外,浮力块提供的浮力越大,隔水管的弯曲应力和横向偏移也越大。因此,在确保满足海洋钻井平台提升能力的前提下,应尽量减小浮力块的使用数量。; 李旭朱志强冯颖韬赵琥温达洋山永林林黎明; 关键词：海洋钻井隔水管动力学行为形函数数值模拟

钻井流体液相组分密度的温度压力修正模型被引量：2: 2020年; 钻井流体密度是决定井筒中压力分布的主要因素,因此对钻井流体密度的精确计算是进行井筒压力控制,避免井涌、井喷或者井漏等井下异常情况的关键。由于钻井流体中存在着液相组分,其密度会随着温度和压力的变化而改变,从而使得钻井流体在地层中的密度与其地面测量结果不一致,鉴于此,需要对钻井流体的液相组分密度进行温压修正。通过对不同类型钻井流体的实验研究,在API标准提供的温压修正模型的基础上,通过引入温度的二次方项,将温度对钻井流体液相密度的非线性影响纳入考虑,并以此形成了改进型温压修正模型。通过与实验数据的对比分析,改进型温压修正模型的密度预测结果普遍优于API模型的预测结果。特别地,对于那些对高温敏感的钻井流体,采用改进型温压修正模型能够显著提升其井下当地密度的预测精确度。; 李旭任胜利刘文成赵丹汇廖茂林林黎明; 关键词：钻井流体温度

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李旭