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大斜度井段巖屑床休止角預測模型的建立及修正
孫曉峰; 張克博; 袁玉金; 倪曉東; 陳燁 東北石油大學石油工程學院; 黑龍江大慶163318; 中油國際拉美(巴西)公司; 里約熱內盧999074
關鍵詞：巖屑床休止角 黏結力 楔入模型 黏性顆粒 巖屑床
摘要：大斜度井段巖屑床容易失穩或整體下滑迅速堆積成砂塞,而巖屑床失穩位置不好預測。為解決該問題,分析了巖屑床在大斜度井段的受力情況,建立了巖屑床休止角預測模型。基于楔入堆積模型,通過分析平均巖屑床面顆粒滾動與滑動時的受力情況,結合泥沙沉積學中的容重概念,建立了巖屑床休止角預測模型;同時,通過巖屑在不同濃度聚丙烯酰胺聚合物(PAM)溶液中的休止角測量試驗,對該預測模型進行了修正。不同濃度聚丙烯酰胺聚合物溶液中巖屑床休止角的試驗值分別為26.9°、27.5°、29.7°和30.2°,由滑動休止角預測模型得到滑動休止角的理論值分別為24.2°、25.8°、27.1°和28.5°,而滾動休止角理論值也不超過30°,理論值相較于試驗值偏于保守,但按理論值可保證鉆井作業安全。研究認為,建立和修正后的大斜度井段巖屑床休止角預測模型,其預測結果較為可靠,可在確定井眼清潔工具有效位置、判斷井下故障位置時應用和參考。
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