油气钻井中黄土层干法掘进及封固工艺3D仿真的研究

何志州 白璐璐 霍韬 刘晓东

摘要：钻井施工中，表层黄土层井漏突出，以往多采用下导管注水泥封固的方法，但这种方法因黄土层承压能力低，环空循环阻力大，难以在导管与井眼环空形成水泥环，不能有效封隔薄弱漏失层，表层钻进井漏复发率很高，黄土高原浅表层钻进易发生漏失，漏失率达29.49%，钻井液泄漏可直接流入河流、农田，造成环境污染，传统钻井工艺难以彻底解决黄土层漏失。为此研制出黄土层钻固一体化方案，基本步骤主要分三部分：黄土层干钻、下导管、封固导管。为了解决环境污染问题，提高现场操作人员、维修维护人员专业素养与专业技能，减少设备故障及故障损失系该仿真研究的意义所在。油气钻井中黄土层干法掘进及封固工艺3D仿真的研究正是基于以上目的。

关键词：干法掘进及封固工艺、原理动画、3D Studio Max

基于企业培训用途的系列石油机械原理动画的制作项目，选择石油企业普遍使用的通用设备为主题对象，开发其工作原理与组装三维动画用于现场人员培训。主要因为此类设备结构复杂、现场故障率高，容易发生漏失现象。钻井液泄漏可直接流入河流、农田，造成环境污染，传统钻井工艺难以彻底解决黄土层漏失。根据设计的要求，采用三维原理动画来逐渐替代传统二维讲解方法，并基于3D Studio Max实现几何模型的参数化建模方法及其实现原理介绍了黄土层干法掘进及封固工艺的全过程。黄土层干法掘进及封固工艺设计中所设计的所有场景及元件的外观造型均应用3D Studio Max软件进行场景及元件的外观设计的流程加以制作。……