张 洁，汤 明，蒋振新，甘一风，曾德智

(1.中国石油新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000；2.西南石油大学，四川 成都 610500)

0 引 言

井底压力预测通常将环空视为规则圆形井眼中的同心或偏心环空，但在非均匀地应力等因素作用下，井眼往往为非规则圆形井眼[1-3]。因此，开展椭圆井眼同心环空(简称椭圆环空，下同)流体流动规律研究意义重大。针对椭圆管中的流动，通过引入流道形状几何参数表征椭圆管非牛顿流体层流流动雷诺数[4-5]，然后利用范宁摩擦系数的方式获取椭圆管中的流体流动压降[6-16]。Eid等[17-18]借助Fluent软件模拟分析非牛顿流体在椭圆管中的流动规律，分析了流性指数和椭圆长短轴轴长比值(简称轴长比值，下同)对雷诺数的影响。针对椭圆环空中的流体流动，Alegria等[19]基于变高度的窄平板流假设建立了赫巴流体在椭圆井眼同心环空及椭圆井眼偏心环空中预测摩擦系数的解析模型。Dawood等[20]和王江帅等[21]应用CFD软件对椭圆环空流场分布进行了仿真分析。Letelier等[22]针对宾汉流体、赫巴流体提出了管柱横截面流场分布模型，并利用该模型分析了在椭圆环空中的非剪切区域、流速为零区域的剪切力分布规律。目前，椭圆环空赫巴流体流动研究尚处于起步阶段，现有研究大都以数值计算和仿真模拟为主，现场应用困难。为明确椭圆环空中赫巴流体流动规律，分别建立了解析模型和仿真模型，评价椭圆井眼对环空流速和流动压降的影响规律，利用仿真模型对解析模型的有效性进行了验证。……