Исследование метода разработки рецептур перекрытия глубоких трещиноватых пластов на основе эффективного мостового удержания и плотного заполнения
摘要
Потеря бурового раствора является важной инженерно-технической проблемой, ограничивающей бурение глубоких и сверхглубоких скважин. Потеря жидкости на забое в зонах продуктивного пласта — самая серьёзная форма повреждения пласта на этапе завершения скважины. Использование материалов для пробкового перекрытия трещин является основным способом контроля потерь бурового раствора на участке продуктивного пласта. Однако разработка рецептур перекрытий часто основана на эмпирических или полуэмпирических методах, что приводит к низкому уровню успешного одноразового перекрытия и плохому эффекту. С помощью моделирования CFD-DEM (типичный метод дискретного моделирования на базе эвлерово-лагранжева подхода) были определены три ключевых этапа формирования слоя перекрытия трещин: мостовое удержание, накопительное заполнение и герметизация под давлением. Учитывая эффективное мостовое удержание и плотное заполнение материалов, на основе концепции "абсолютного дополнительного мостового количества" и теории плотной упаковки предложен новый метод проектирования экспериментальных рецептур под давлением. Использование "абсолютного дополнительного мостового количества" в качестве параметра оптимизации позволило определить количество мостовых материалов в рецептуре; с помощью метода "дополнения разниц" была улучшена традиционная теория плотной упаковки, что позволило преодолеть недостатки адаптации к нерегулярному или перекрывающемуся распределению фракций заполнителей и определить количество заполнителя в рецептуре. Результаты лабораторных и полевых испытаний показывают, что предложенный метод проектирования рецептур перекрытия для глубоких трещиноватых пластов позволяет быстро и эффективно разрабатывать рецептуры, обеспечивает высокую эффективность перекрытия трещин, значительно сокращает общее количество материалов и экономит расходы. Предложенный метод предоставляет новую концепцию и теоретическую основу для проектирования рецептур перекрытия глубоких трещиноватых пластов.
关键词
глубокие трещиноватые пласты; потеря жидкости в скважине; рецептуры перекрытия; мостовое удержание и заполнение; абсолютное дополнительное мостовое количество; теория плотной упаковки