连续管井下作业摩阻计算分析

在综合分析现场3种摩阻计算模型优缺点的基础上,提出软模型是计算连续管作业摩阻的最优模型。根据连续管作业的特点,考虑到井眼轨迹中曲率和方位的变化,建立了连续管单元几何力学模型。分析了连续管单元的受力情况,给出了连续管摩阻的计算模型。进一步探讨了发生屈曲时连续管的受力情况,最终建立了三维井眼中连续管井下作业摩阻计算模型。结合中海油湛江DF1-1气田A1h井数据,对连续管井下作业轴向载荷和注入头载荷进行了预测,为连续管技术的应用提供理论基础。     

深斜井注水管柱下放力学模型研究

为了研究深斜井注水管柱的受力情况,在前人研究的基础上建立了适合于深斜井注水管柱下放的力学模型,综合考虑管柱自重、摩阻力及液压力的作用,计算了直径段、弯曲段和稳斜段管柱的摩阻力和轴向力,同时计算了各井段井口的大钩载荷;提出了管柱顺利下放的判定依据,分析了管柱下放的影响因素,并结合实例验证了计算方法的正确性。分析结果表明,弯曲段下放的管柱摩阻力随着井斜角和摩擦因数的增大而增大,管柱下放到稳斜段时摩阻力随着摩擦因数、井斜角、管柱规格的增大而增大;弯曲段管柱的钩载与下放深度呈非线性关系,随着管柱在弯曲段下放角度的增大,钩载逐渐减小,且摩擦因数越大,钩载减小幅度越大。     

长水平段水平井冲砂管柱摩阻分析及应用

针对水平井垂深浅、水平段长,因水垂比高带来作业管柱下入摩阻大,直井段油管重力不足导致冲砂作业管柱下入深度受限的问题,开展了冲砂作业管柱下入摩阻仿真模拟研究。基于水平井井眼轨迹、管柱组合结构和流体摩阻等影响因素,同时考虑冲砂作业管柱存在多变径部位的特点,结合变径部位的轴向力计算模型,建立了冲砂管柱下入摩阻的预测模型。对CP11水平井的冲砂管柱进行了下入摩阻分析。分析结果表明:采用73.0 mm+88.9 mm两种规格工具油管组合的作业管柱改变了直井段的油管重力,增大了管柱的有效推力,提高了冲砂作业管柱的下入能力。同时分析表明冲砂管柱下入速度不宜过大,管柱下入速度过大会增大管柱的流体摩阻,影响管柱下入能力。研究结果可为油田长水平段水平井作业管柱优选及现场安全施工作业提供理论指导。     

水平井连续油管下放速度对下入深度影响规律分析

连续油管在水平井作业中,特别是水平段下放过程中,由于连续油管质量轻、弯曲刚度低、环空间隙大等因素,使得连续油管轴向力传递效率下降,水平段下放深度受到限制,由此而产生的作业失效时有发生。连续油管在下放过程中不仅受到自重力和屈曲变形引起的接触摩阻力,还受到液体摩阻力、键槽或台阶产生的局部机械阻力。在现场作业中,通常采用变化下放速度来克服局部机械阻力,从而提高连续油管的下放速度。但过大的下放速度会增加流体阻力,导致油管屈曲;另一方面,遇阻时产生的冲击载荷会导致连续油管损坏和作业失效。采用间隙元理论,考虑了连续油管与套管的接触摩阻力、管内外液体阻力、环空间隙以及下放速度等因素,建立了水平井连续油管下放过程的力学模型,分析了油管下放速度及环空间隙对管柱的受力变形影响,得出常规连续油管可下放的水平段极限深度,为确保连续油管在各种作业中的顺利下放提供理论依据。     

建立在钻柱受力变形分析基础之上的钻柱摩阻分析

在定向井和水平井中,钻柱的摩阻负荷分析是一个不容忽视的问题。本文把钻柱整体看成是一弹性梁,按钻柱与井壁的接触情况计算摩阻负荷,而没有采用以前的"软模型"。它能够考虑钻柱刚度、钻柱与井壁的间隙、下部钻具组合扶正器的安置等因素,从模型上进一步接近了钻柱的实际工作状况,提高了摩阻分析的准确性。并对一口水平井增斜段的钻柱上提和下放时的摩阻负荷进行了分析计算,能看出钻柱在上提和下放时的受力及变形状况,为钻柱的摩阻负荷分析提供了一种新的计算方法。     

连续油管下入深度的影响因素分析

连续油管作为生产管柱在采油、井下作业中有着广泛的应用.为有效地提高连续油管的作业安全性和作业效率,就必须考虑连续油管下入深度的影响因素.文章在不考虑摩擦、只考虑液流产生的摩阻及油管上提作业时的上提速度等三种情况下,建立了连续油管下入深度的计算模型.利用建立的模型进行了实例计算,分析得出液流对油管产生的摩阻和上提管柱时上提速度.     

基于水平井的修井作业组合管柱载荷模型研究

针对水平井水平段长度不断增加的情况,为了提高修井作业管柱的下入能力,现场采用管柱组合两种线重油管的方式下入进行修井作业,而组合管柱的下入能力主要取决于摩阻和钩载。以组合管柱为分析对象,充分考虑井眼轨迹、环空流体摩阻力、流体粘滞力、管柱在各井段受力特点以及井眼尺寸等因素的影响,分析组合管柱与井筒内壁之间的摩阻和钩载与管柱下入能力之间的关系,将水平井划分为4段,建立了组合管柱在水平井各段下入过程中与流体相互作用情况下载荷计算模型。运用插值法和迭代法开发了相应软件,实现了水平井修井作业组合管柱的载荷模型求解。对比软件计算结果与实测数据,钩载和摩阻的平均误差分别为7. 25%和9. 50%。计算结果表明,建立的载荷模型精度较高,完全能够满足工程需要,可为现场组合管柱修井作业提供技术参考。     

BPX3X1大位移井下套管摩阻预测

受多因素的影响,大位移井摩阻因数较难确定,应用现场通井上提、下放载荷数据,利用软件反算摩阻因数,并指导现场下套管作业.通过实测下套管载荷与设计对比分析,充分说明采用通井数据反算的摩阻因数可以指导现场施工.另外,下套管作业配套应用了滚轮扶正器、循环解卡装置、漂浮接箍等工具也保证了套管的顺利下入,为同类井的摩阻确定提供了理论方法.     

复杂长裸眼井段套管下放动态过程模拟研究

长裸眼水平井由于复杂的空间轨迹和较高的摩阻会导致套管在下放过程中承受较大的阻力而无法到达预定位置。针对该技术问题,基于动力学理论、现场井眼轨迹、井身结构、井径和套管柱结构等数据,建立了全井段动态下放的套管柱有限元模型,对不同下放深度下全井段套管柱的力学行为进行了研究,并在此基础上对现场下套管采取上提冲放措施进行了动态过程分析。模拟结果表明:随着套管摩阻的增大,套管柱在下放5 400 m后无法继续,直井段套管发生了严重的螺旋屈曲;上提下放过程中,套管柱的受力十分复杂;通过对下套管采用动态模拟既可以得到套管在一定井深阶段能否自由下放的决定因素,还可以明确现场采取"上提冲放"优化下套管作业对套管产生的实际影响。研究结果为指导套管顺利下放提供了理论依据。     

弯曲连续管内流体运动机理与摩阻研究

井眼的弯曲直接影响连续管在井下的弯曲状态和连续管内流体的运动特性与摩阻。为此,分析了弯曲连续管内流体流动的运动机理,在此基础上根据流体力学原理建立了不同流体条件下弯曲连续管内流体摩阻计算模型。分析结果表明:弯曲连续管内流体的运动呈现断面环流和冲击波效应,这可能是引起弯曲连续管内流体复杂运动的力学机制;弯曲连续管内流体流动的断面环流和冲击波效应在一定程度上影响了连续管内流体的流态和摩阻;随着井眼曲率半径的减小和注入排量的增大,不同流体条件下弯曲连续管内流体的横向切力和摩阻随之增大;弯曲连续管内流体流动的横向切力和摩阻受弯曲段井眼曲率半径和注入排量的影响较大。研究结果可对弯曲井眼中连续管循环摩阻计算、受力分析和排量优选提供理论参考。     

重视文化力建设 提升企业竞争力

企业文化不仅是企业的管理模式,而且是企业核心竞争力的重要组成部分。建设企业文化要处理好三个关系:企业文化建设与企业管理的关系;形式与内容的关系;一贯性和与时俱进的关系。重在建设有导向力、凝聚力、激励力、创新力的企业文化。     

规则波作用下无顶盖开孔沉箱所受垂直力的实验研究

通过水槽规则波波压力实验，对规则波作用下无项盖开孔沉葙所受垂直力进行了系统的研究。给出了开孔沉葙所受浮托力及总垂直力与实体沉葙所受浮托力(总垂直力)的比值与消浪室相对宽度、相对水深，开孔率等影响因素的关系，提出了计算无项盖开孔沉葙垂直力的计算方法，为开孔沉葙的进一步工程应用提供了有价值的结果。     

系泊船在风浪流作用下系缆力和撞击力的试验研究

在进行系泊船系泊试验基础上，研究了风浪流作用下的系泊船缆绳受力和船对护舷的撞击力。试验研究中，考虑了不同潮位下吹扰风，吹开风以及波浪与靠泊码头有夹角的不同影响。最后给出了允许系泊的条件，为实际工程提供了试验依据。     

浅述平推式飞锯应用中的几个力学问题

飞锯是冷弯型钢生产的重要设备，经飞锯锯切的型钢产品锯切端部变形、有毛刺、定尺误差大，是行业中常见的质量问题，平推式飞锯在很大程度上解决了这些问题。通过生产实践，从力学的角度对平推式飞锯制造应用过程中出现的几个问题作了分析，并提出了改进建议。     

“压不弯钻铤”究竟错在哪里?

从理论上对文献[1-3]提出的关于"压不弯钻铤"的三种模型进行了详细分析,认为"柔索空心管模型"的原理是正确的,但"液压内管模型"和"带中心管的液压内管模型"在理论上都是不能成立的。同时对文献[3]中的"液压内管模型"室内试验数据进行了分析,认为该试验的最大轴向载荷没有超过承压外管的临界屈曲载荷,所以其室内试验结论是虚假的,不真实的。由于"液压内管模型"在理论上就是不正确的,因而文献[3]中5口井的现场应用结果无法证明"压不弯钻铤"的正确性。     

气动薄膜执行器的输出力及其性能改进

分析气动薄膜执行器输出力的意义、重要性及目前存在的问题。以此提高自动化的水平及其产品的性能。     

直缝埋弧焊管预弯机机架失效分析及改进措施

针对钢板预弯机的拉力杆断裂事故和机架立板撕裂事故,校核了拉力杆的强度、预紧力及载荷分布,分析了机架立板的受力状态,总结出各拉力杆及机架立板受交变载荷且分布不均的事故原因,提出了延长拉力杆寿命并提高预紧力的改进措施。该措施不仅能有效保证各拉力杆受静载且分布均匀,还极大地改善了机架的受力状态。改进后的钢板预弯机运行至今已有一年时间,设备状态良好。     

一种新型地面震击器的开发与应用

针对某些3000m以内的浅井,因大钩悬重小,采用常规地面震击器无法实现正常复位的问题,研制了一种新型地面震击器。该震击器由上接头、六方套、上筒体、心轴、调节螺母、下筒体、弹性机构总成、机械锁紧机构、延长心轴和下接头等组成。性能试验及现场应用情况表明,该震击器的所有技术参数均达到行业标准要求,复位力与释放力的大小无关,且均小于9.81kN,完全可以满足在浅井中使用地面震击器震击后顺利复位要求,应用效果很好。     

钻柱的浮力分析及轴力计算

本文将钻柱真实轴力分解成两部分,一部分为压力,它与作用于钻柱截面同等深度的液柱压力相等;另一部分为有效轴力,它等于钻柱的有效弯曲轴力。求钻柱真实轴力时,可先求有效轴力,再换算成真实轴力。本文还用有效轴力和真实轴力分别定义了中性截面和中和点。     

潜油电动机定子铁心压装力的确定

潜油电动机是电动潜油泵的关键部件。潜油电动机定子铁心压装力影响潜油电动机的质量和效率。因结构所限，定子铁心压装力值不能采用地面普通电动机的压装方法来确定。笔者在多年的实践中，通过比较几个生产厂家电动机的压装力值和所取的安全系数，并经理论计算和实践，认为定子预紧力安全系数取２．５～３较为合适。