水平井钻柱强度分析

水平井钻柱承受自重、钻压、钻头阻力、扭转矩、钻柱与井壁间的接触力等的共同作用。水平井钻柱受力属于拉压、扭转、弯曲,剪切等并存的组合变形,也属于接触问题。本文用接触有限元理论对复杂的水平井钻柱受力进行了分段分析,并以某油田水平井钻柱作为实例进行了钻柱各节点的强度计算。计算结果已被实践证明,文中方法是正确的。     

国外短半径水平井技术最新进展

国外短半径水平井技术最新进展国洪领，胡湘炯（北京１０００８３）一、技术发展背景本世纪３０年代，美国的ＪＯＩｍｂｏｔｍａｎ和ＪｏｈｎＺｕｂｌｉｎｔｏｅｄ半径水平乡；收术。本世纪６０年代以前，因受当时钻乡ｒ～平的限制，短半径水平井技术的一些关迹问题以叫号...     

超短半径水平井喷射钻井机理

超短半径水平井喷射钻井机理任建民（江汉机械研究所）用钻水平井的方法提高油气田采收率的尝试，早在本世纪２０年代就开始了。目前，水平井钻井技术已从专利研究发展到钻井实践。我国东部油田，对易开采的油气藏大都进行了充分的开发，但还有不少较难开采的油层，需用钻...     

水平井钻柱摩擦力的计算

本文介绍了不同工况下水平井钻柱摩擦力的计算方法。计算结果表明,起钻和井底动力钻具钻进两种工况,钻柱与井壁间有较大的摩擦力。并指出降低摩擦力的有效措施是将造斜率较大的井段放在井眼下部,采用油基钻井液及轻质材料钻杆。     

EBANO区块短半径水平井优快钻井技术

根据目前墨西哥EBANO区块项目现状,研制高造斜率可复合钻进动力钻具,以及优化与高造斜率可复合钻进动力钻具配套的钻具结构和钻头参数.提高钻井速度,缩短钻井周期、降低钻井成本,形成了优快钻井技术体系,为EBANO区块项目短半径水平井的施工提供有力的技术支持.     

超短半径水平钻井钻柱运动控制分析

在超短半径水平钻井过程中，钻柱运动控制对钻柱稳定送进，防止冲击和步进式运动，获得优质井眼极为重要。液力尾端式运动控制器主要依靠小孔节流使钻柱运动自动维持在设计的钻速范围内。推导出节流孔径的计算公式，分析了各参数对控制效果的影响，提出了设计和使用应遵循的原则。同时提出缆绳控制与液力尾端自动控制相结合，可使钻柱运动控制更为精确可靠。     

大位移井钻柱强度分析方法及应用

在分析大位移钻井中钻柱的工作和受力特点的基础上 ,通过理论分析和借鉴定向钻井钻柱强度计算及分析模型 ,建立了一套适合于大位移井钻柱强度计算和校核的工程应用方法。利用该方法对胜利油田埕北 2 1-平 1井两趟钻的钻柱进行了强度计算和分析。计算结果表明 ,扭矩引起的剪应力在大位移井钻井时将成为钻柱强度安全主要考虑的因素之一     

侧钻水平井钻柱动力学分析及应用

以侧钻水平井中的整体钻柱为研究对象,建立了侧钻水平井钻柱三维动力学分析模型。采用三维动力有限元理论,建立了描述空间内的钻柱振动的动力学方程。用PASCAL语言编制了 1套侧钻水平井钻柱振动分析及疲劳极限应力分析的软件,通过对大庆所钻的第 1口侧钻水平井高 16 0 -侧平 38井设计井身和实测井身数据对应的疲劳强度及响应内力的计算结果表明,该分析具有工程实用价值,对大庆及其它油田的侧钻井技术的开展具有一定的指导意义。     

双弯螺杆降斜时的钻柱强度分析

在浅层水平井钻进过程中,由于油层浅,造斜段相对较短,如果实钻轨迹偏差较大,就没有了纠正的余地。因此在实际的设计或施工中,若造斜率过大,需短程反向安放双弯螺杆钻具降低造斜率。文中以固体力学有限元理论为基础,建立了弯曲井眼中,反向安装双弯螺杆钻具的有限元力学模型,用此模型分析了下部钻具组合的应力场,并对反向安装的双弯螺杆钻具组合的强度进行了评价。现场应用表明,该分析方法的结论是合理的,能够用来指导现场。     

超短半径水平井柔性壳力学分析及强度评价

柔性壳的强度影响超短半径水平井的钻井成功率,由于柔性壳是开槽的细长形结构,不能采用常用方法评价其强度.建立了分步计算法,并建立了3种曲率造斜段柔性壳整体三维接触非线性有限元模型和单节柔性壳局部模型,得到柔性壳受力变形状态及危险截面.将整体模型中得到的危险截面上的载荷施加到局部模型中,对其进行强度评价,得到3种曲率造斜段柔性壳均能够承受40 kN的轴向载荷.为评价柔性壳的安全性能提供了一种有效的计算方法.     

中短半径水平井弯曲段套管剩余抗挤强度分析

为得到套管柱剩余抗挤强度与水平井弯曲段造斜率间的定量关系,采用理论推导和三维有限元模拟的方法,分析了3种不同外径尺寸的套管在弯曲荷载和外挤压力作用下的剩余抗挤强度。计算结果表明,弯曲作用产生的套管截面不圆度对套管剩余抗挤强度影响不大;套管柱剩余抗挤强度与水平井弯曲段造斜率问较好地符合二次反比例关系;在造井眼斜率相同时,套管柱剩余抗挤强度与套管柱的径厚比服从指数反比例分布关系。研究结果为中短半径水平井弯曲井段套管柱抗挤强度的设计提供参考依据。     

井下钻柱纵向振动特性分析

针对钻柱纵向振动影响钻头寿命和加剧钻柱疲劳破坏的问题,把整体钻柱作为研究对象,建立钻柱振动方程,采用动力有限元方法求解该模型。研究表明,稳定器的数量及尺寸等参数对钻柱组合的纵向振动力影响不大,给出的钻柱纵向振动分析动力学模型和求解方法合理有效。     

塔河油田短半径水平井侧钻技术

塔河油田侧钻短半径水平井造斜井深在5300m以深,施工难度大。通过介绍侧钻短半径水平井的技术难点,结合TK405CH井的设计与施工情况,论述了该油田通过对井下工具、仪器的改进及工艺技术配套,进行短半径水平井作业的成功经验,探讨了短半径水平井中井眼轨迹控制技术、高造斜率下钻具的受力分析、摩阻扭矩分析等多项技术难题,并给出了相应的技术措施。塔河油田短半径水平井的成功钻成并获得良好的产能,为国内深井短半径水平井钻井技术的进一步发展奠定了基础     

中短半径水平井弯曲井段套管受力分析

套管柱在高井眼曲率的水平井弯曲井段将产生较大弯曲应力和较大的径向变形，有可能导致强度破坏和变形失稳。为了研究套管在弯曲载荷作用下的应力分布及变形情况，采用三维实体单元，运用有限元方法建立了中短半径水平井弯曲井段套管的计算模型，分析了三种不同外径尺寸的套管在一定围压和不同弯曲载荷作用下的最大径向变形量和最大等效应力值，并分析其随井眼曲率的变化规律。计算表明，井眼曲率增大，弯曲井段套管的径向变形和应力也随之增大；同一井眼曲率下，外径较大的套管，径向变形和应力也较大。通过研究，对高井眼曲率下中短半径水平井弯曲井段套管柱强度设计提供了理论依据。     

水平井水平段长度计算及影响因素分析

由于水平井水平段的流动是变质量流,因此在水平井水平段存在流动压降,特别是当水平段较长时,会导致水平段井筒末端油藏和井筒的压降很小甚至为零。因而研究水平井水平段有效长度对水平井设计具有重要意义。在考虑水平段流动阻力的情况下,对水平段流动进行了简化,建立了计算水平井水平段长度的模型。对于一定的生产压差和预期达到的产量,利用该模型可以计算出所需水平段长度;反之,对于一定的生产压差和预期的水平段长度,利用该模型可以计算水平井所能达到的产量;并可利用该模型对影响水平井产量的因素进行敏感性计算分析。井例计算表明,对于具体油藏中的具体水平井存在一个最优的水平段长度。     

水平井钻柱摩阻力几何非线性分析研究

针对石油钻井技术的特点,探讨了编制钻柱力学有限元专用程序所遇到的问题;并在国家级重点攻关课题"水平钻井"中,首先提出引入非线性力学分析的论点。在接触非线性分析中,使用了"约束-放松法";在几何非线性分析中,首次考虑了四次非线性对钻具弯曲应力的影响;还建立了一个方便于钻柱分析的坐标转换系统;据此编制的计算机程序,为大港油田官H1水平井提供了较为准确的力学参数预测。