不规则井眼注水泥顶替过程数值模拟

Numerical Simulation of Cementing Process in Irregular Wellbore  

宋琳 滕卫卫 王翔宇 王雪刚 钟守明 席传明 魏凯

SONG Lin TENG Weiwei WANG Xuegang ZHONG Shouming XI Chuanming WEI Kai

不规则井眼顶替效率低是导致固井质量差的重要原因。基于水平集法建立两相顶替时的数学模型，借助软件的二次开发功能，建立不规则井眼注水泥顶替过程的数值模拟方法，并以规则的“扩容腔”模型为例，分析影响不规则井眼顶替效率的因素和规律，为不规则井眼注水泥设计提供一种理论指导方法。研究结果表明，井径扩大段内不仅存在着“顶替死角”，而且使下游产生不稳定顶替，从而导致注水泥顶替效率降低，且井径扩大率越大、扩大段长度越短，顶替效率越低；降低顶替速率、水泥浆稠度系数、流性指数，提高注水泥顶替时间，有助于提高不规则井段的注水泥顶替效率。