韩博，李承中，范勇，姜淼

(1．中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津320222;2．福建省建筑科学研究院，福建福州350025; 3．中铁隧道勘测设计院有限公司，天津300133)

水合物钻井液微观结构热传导分形模型研究

韩博1，李承中1，范勇2，姜淼3

(1．中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津320222;2．福建省建筑科学研究院，福建福州350025; 3．中铁隧道勘测设计院有限公司，天津300133)

在水合物勘探开发过程中，钻井液除常规作用外，还必须具有抑制水合物分解与再生成的作用。钻井液的这些宏观作用由其内部微观结构所决定，而水合物的分解和生成与介质的传热过程有关。由于钻井液微观结构与多孔介质相似，故其传热过程也相似。利用多孔介质的性质及其传热理论，系统分析了水合物钻井液微观结构与多孔介质的异同，探讨了水合物在钻井液中的分解特性。接着阐述了分形理论，对钻井液微观结构的传热分形模型进行了研究。最后得出钻井液中水合物分解的传热过程，建立了钻井液微观结构的一维热传导分形模型，并得出有效导热系数的分形表达式。

水合物钻井液微观结构热传导分形

Han Bo，Li Cheng－zhong，Fan Yong，Jiang Miao．A fractal model of heat conduction for the drilling fluid microstructures in hydrate formation［J］．Geology and Exploration，2012，48(4):0829－0834．

1 引言

在水合物地层钻进中，井壁附近水合物的分解和环空中水合物的分解与再形成，很可能会引起井壁失稳坍塌以及环空堵塞等复杂情况，从而影响钻井的顺利进行。

钻井液作为钻井过程的一个重要组成部分，其各组分所形成的微观结构在解决钻井问题中起着重要的作用，微观结构发生变化对其中水合物分解的传热过程产生重要的影响。……