双层组合套管设计计算中径向位移公式的确定

在拉梅公式的基础上,推导了平面应变条件下双层组合套管设计计算中径向位移有关系数的表达式。该表达式与基于B．Г.ГaπeρκИH平面应变位移公式得出的形式略有不同,但结果完全一致,因此以往的认识并不全面。鉴于拉梅公式在经典弹性力学中的权威性．建议在有关计算中采用它,以便于理解与应用。     

高压异常地层局部双层组合套管的设计与应用

中原油田的套管损坏问题，在全国各油田中是较为严重的，影响了中原油田稳定的战略目标。为此，中原石油勘探局与西南石油学院合作，开展了近１ａ多的联合攻关研究，在盐层高压的形成机理，超高压地层套管外挤力计算，局部双层组合套管的设计及套管寿命预测方法研究等方面，理论上获得重大突破。     

双层组合套管非对称挤压下的强度计算

本文重新探讨了双层组合套管载荷和力学模型问题。指出了当前研究双层组合套管载荷的不足之处,并提出双层组合套管和地层完全接触和对称挤压工况下的两个力学模型,进行了求解,和对求解结果进行了分析,得出一些重要结论。然后对双层组合套管的效益进行了讨论,提出了与双层组合套管等效的单层厚壁管及双层组合套管效益系数的概念、得出了只有在采用薄壁或中厚壁组成双层组合套管时,水泥环对组合管才有明显的效益的结论。这一结论在双层组合套管的研究上更进了一步。     

超高压地层局部双层组合套管的设计

通过大量的统计资料分析、理论分析和数值模拟计算,认清了盐层套管损坏的机理,定量计算了套管在盐层所承受的外挤压力,确定了超高压地层局部双层组合套管的设计方案。所设计的专用接头的主要零件是符合API标准的外螺纹接头和内螺纹接头。通过地面预制局部双层组合套管,可以象普通下套管作业与固井作业一样,在塑性地层上下各20～50m范围内下双层组合套管,达到抵抗塑性地层径向超高压之目的。     

复合盐膏层双层组合套管设计

通过统计,分析中原油田复合盐膏层的套损现状和损坏机理,根据双层组合套管在盐膏层段的受力特点,推导出双层组合套的设计方法。     

超高压挤毁与双层组合套管结构的应用

为解决超高外压对套管的损坏问题,本文扼要地介绍了双层组合套管结构及其在美国进行摸拟井下条件试验的结果和主要结论。文章应用弹性力学的方法,将双层组合套管当作异性材料多层组合厚壁筒进行了强度分析。     

双层组合套管在定向井盐层段的应用

中原油田在卫２８１井定向井段首次下入双层组合套管，以预防盐层套管的损坏。本文以弹性力学有关理论为指导，对盐层段双层组合套管强度进行了理论推导计算。实践表明，双层组合套管在盐层段和其它特殊层段的应用，对预防套管损坏是切实可行的。     

卫281井双层组合套管试验

针对地下盐膏层蠕变导致油层套管变形、破漏,造成井况恶化的特点,中原油田在卫２８１井首次采用了华北油田钻井工艺研究所设计的双层组合套管固井工艺,实践证明该工艺对防止井况恶化是行之有效的。文中主要介绍了卫２８１井双层组合套管的施工操作程序。通过这次成功的试验,总结了双层组合套固井施工的工艺方法。     

双层套管开窗工艺设计

双层套管开窗是在开窗点处存在两层套管（油层套管和技术套管）时进行的开窗侧钻工艺。为了在现有开窗工具的基础上提高双层套管开窗的效率和成功率,针对双层套管开窗井的特点进行了分析与总结,将双层套管开窗过程分为６个阶段,并对其进行了定性分析计算,开窗过程理论计算结果与现场实际应用基本吻合,对现场施工具有普遍的指导作用,并得出双层套管开窗过程中存在两个死点：“上死点”和“下死点”,特别对于“内软外硬”型双层套管组合,其关键点的转速和钻压应参照特殊井型钻压曲线制定。     

荆丘地区双层组合套管的钻井液工艺

荆丘地区为了防止2750~3000m膏盐地层塑性蠕动挤毁套管,采用了双层组合套管新工艺。根据地层岩性和双层组合套管施工的特点,要求钻井液防卡、防塌及抗电介质污染。为此选用了PAC141-NPAN-SMP聚合物防塌钻井液体系。钻进中用液体润滑剂,完井时用固体润滑剂塑料小球;防塌剂用SBI-1。施工13口井,均未发生过压差卡钻;除2口井在上部地层因未灌浆井塌外,其它都未发生过井塌;一次电测成功率达84.6%;对油层还有保护作用。与32口井深相当的对比井相比,一次电测成功率提高31.5个百分点,处理复杂情况和事故时间减少9.6个百分点,钻井周期缩短35.47%,建井周期缩短28.44%。     

双层套管开窗关键技术应用

油层套管为139.7 mm的双层套管开窗的难度较大,通过选择窗口位置及开窗方位,计算双层套管之间不同间隙窗口的长度,计算重要的节点,改进双层套管开窗铣锥、斜向器,选择开窗下部钻具组合及确定开窗主要参数、开窗后井眼沿技术套管行走的处理方法等关键技术的分析研究。得出了开窗前应计算或预估出窗口长度;开窗方位选在双层套管间隙较小的部位开窗;应用斜面角度大和斜面硬度高的双层套管开窗斜向器,保证斜向器的导斜角度;开窗或试钻选用适当刚度的下部钻具组合,避免钻具刚度太大导致开窗窗口过长使斜向器导斜角降低太多,丧失应有的导斜能力致使开窗开不出去的现象发生,并保证钻具有一定的稳斜作用;开窗时根据钻井液携带出的铁屑、水泥块、岩屑情况以及进尺情况及时调整参数,确保双层套管有效、快速、安全开窗。     

双层套管开窗技术的探讨与应用

双层套管开窗是在开窗处存在两层套管(油层套管和技术套管)时进行的开窗侧钻工艺。目前,还没有适用于双层套管开窗的专用工具(导斜器和铣锥等),只能借助于常规的单层套管开窗的工具进行双层套管开窗作业。     

三层组合套管强度分析与计算

我国大部分油田套管损坏的原因主要是岩盐层、膏岩层、泥岩层等由于蠕变产生的塑性流动而挤坏套管的.这些地层产生较大的非均匀载荷,目前主要是采用双层组合套管的设计思想来提高套管的强度,虽然取得了一定的效果,但是对于蠕变率很高、局部异常高压地层或稠油油井,采用双层组合套管仍不能保证套管安全.本文采用3层组合套管来进一步提高套管强度,以满足特殊岩层套管强度的需求.     

粘弹性围岩中套管围压分析及双层组合套管的使用

本文首次同时考虑固井水泥石和围岩的蠕变特性,计算了粘弹性围岩中单层套管和双层组合套管的围压,分析了围岩性质及固井质量对套管围压的影响,考察了双层组合套管的使用效果,得出了一些有益的启示。在此基础上,提出了一些对套管设计与施工具有一定实用价值的建议。     

有扶正衬管的双层组合套管的研究

一般情况下,双层组合套管的抗外挤压力大于内、外层套管的抗外挤压力之和,其充要条件是环形空间完全被水泥封固,因此固井时必须提高顶替效率。套管偏心是影响顶替效率的关键因素。为此,提出在内层套管上用衬管来固定刚性旋流扶正器的双层组合套管的新结构,一是扶正器可保证套管同心;二是水泥浆成旋流状,可进一步提高顶替效率;三是衬管也有助于提高组合套管的抗挤毁能力。     

膏盐层局部双层组合套管固井技术

利用注水泥装置实现局部井段双层组合套管注水泥工艺，达到增加套管抗外挤强度的效果。双层组合套管由油层套管和外层套管组成，外层套管通过注水泥上、下阀与油层套管连接，而在套管之间注以零析水、微膨胀水泥浆。该技术已在华北油田荆丘地区现场应用１２井次，施工顺利，效果良好，解决了荆丘地区新钻井的套管变形损坏问题。     

PIP—I型双层组合套管注水泥装置及应用

由于高压地层的蠕动、出砂挤压或其它原因，常常会造成油气井套管被挤变形或损坏。ＰＩＰ－Ｉ型双层组合套管注水泥装置实现了局部井段双层组合套管注水泥工艺，达到了增加套管强度的目的，解决了钻井过程中套管变形损坏问题。     

PIP－Ⅰ型双层组合套管注水泥装置及应用

由于高压地层的蠕动、出砂挤压或其它原因，常常会造成油气井套管被挤变形或损坏。ＰＩＰ－Ⅰ型双层组合套管注水泥装置实现了局部井段双层组合套管注水泥工艺，达到了增加套管强度的目的，解决了钻井过程中套管变形损坏问题。     

双层组合套管内填充液体介质的力学分析

对双层组合套管内填充液体介质进行了力学分析,导出了该介质压力传递系数的具体表达式。分析了组合套管内壁等效应力随液体体积弹性模量K的变化规律,同时还分析了K=1.7×103MPa时,组合套管内壁等效应力随外压Pw的变化规律,为研究组合套管环空介质及预防套管破坏提供了重要的理论依据。     

双层组合套管抗外挤强度影响因素研究

以外层套管为?339.72 mm×13.06 mm P110和内层套管?244.48 mm×11.99 mm TLM140、中间环空为水泥环的双层组合套管为研究对象,通过有限元模拟方法研究了水泥弹性模量及不同固井工况因素如水泥环偏心、水泥环缺失、混浆流动和水泥环破碎分布对双层组合套管的抗外挤强度性影响规律.模拟计算结果...