超临界CO2钻井水平井段携岩能力数值模拟

超临界CO2流体的密度较大,与液体接近;其黏度较低,接近于气体。为了研究水平段钻井过程中超临界CO2的携岩能力,建立了描述超临界CO2流体在水平偏心环空中携带岩屑过程的数学模型,同时根据水平偏心环空的特点建立了物理模型。利用CFD数值模拟软件,对不同黏度、不同密度超临界CO2流体在水平井段的携岩规律进行了模拟。计算结果表明,超临界CO2流体的携岩能力随着其密度和黏度的增加而增强,但超临界CO2水平井段携岩存在一个临界密度,小于这个密度时其携岩能力将明显降低,且密度越小携岩能力越差。超临界CO2钻井过程中,可以通过控制井口回压来达到控制超临界CO2密度的目的,以达到携岩要求,但要注意地面泵压,以免负载过高。