申请/专利权人：安徽理工大学

申请日：2023-03-06

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN116227208B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2023.06.23#实质审查的生效;2023.06.06#公开

摘要：本发明提供钻井法凿井气举反循环高效排渣施工参数确定方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1，反循环排渣系统相似模型设计；步骤S2，制作反循环排渣试验平台；步骤S3，制备泥浆相似材料、岩渣相似材料；步骤S4，开展正交试验，选出第一排渣参数组合及主要排渣施工参数；步骤S5，单因素分析主要排渣施工参数对排渣效果的影响，选出第二排渣参数组合、第三排渣参数组合；步骤S6，对比分析正交试验和单因素分析结果，确定最终高效排渣施工参数；步骤S7，工程现场验证。本发明提供了煤矿立井钻井法气举反循环泥浆排渣施工参数的确定方法，对钻井法凿井过程中刀盘转速和注气流量的设定、风管下潜深度、泥浆黏度的调配起到指导和借鉴作用。

主权项：1.一种钻井法凿井气举反循环排渣施工参数确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1，反循环排渣系统相似模型设计；步骤S2，制作反循环排渣试验平台；步骤S3，制备泥浆相似材料、岩渣相似材料；步骤S4，开展正交试验，选出第一排渣参数组合及主要排渣施工参数；所述步骤S4包括设计正交试验方案、定义排渣效果评判指标、选出第一排渣参数组合、确定主要排渣施工参数；所述正交试验方案采用四因素四水平的正交表，其中四因素包括泥浆黏度、注气流量、刀盘转速和风管沉没比；所述泥浆黏度的四个水平分别为所述步骤S3中所配置的泥浆相似材料的四个水平，泥浆黏度分别为3.7mPa·s、8.7mPa·s、12.8mPa·s和18mPa·s；所述注气流量的四个水平分别为7m3h、8m3h、9m3h和10m3h；所述刀盘转速的四个水平分别为30rmin、40rmin、50rmin、60rmin；所述风管沉没比的四个水平分别为0.727、0.743、0.757、0.769；所述排渣效果评判指标包括排渣效率η，排渣效率η等于排出岩渣总质量与井底钻进产生的岩渣质量之比，泥浆输送比α，泥浆输送比α等于排出岩渣总质量与泥浆排量总质量之比，气力输送比β，气力输送比β等于排出岩渣总质量与注入空气总质量之比，计算表达式分别如下： 其中，Ms为累计排出岩渣的质量；Ml为累计排出泥浆的质量；Mg为累计输出气体的质量，D是刀盘直径，v是钻进速度，t是洗井时间，ρs是岩渣密度，利用极差分析法对所述正交试验的试验结果数据进行分析，计算所述排渣效率、泥浆输送比和气力输送比所对应各排渣参数的均值k和极差R；选出第一排渣参数组合：泥浆黏度为A3水平12.8mPa·s、注气流量为B1水平7m3h、刀盘转速为C4水平60rmin、风管沉没比为D4水平0.769；影响排渣效果的因素的显著性大小依次为：刀盘转速注气流量风管沉没比泥浆黏度；得出所述主要排渣施工参数为刀盘转速和注气流量；步骤S5，单因素分析主要排渣施工参数对排渣效果的影响，选出第二排渣参数组合、第三排渣参数组合；步骤S6，对比分析正交试验和单因素分析结果，确定最终高效排渣施工参数；步骤S7，工程现场验证。

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