连续油管在水平井中作业的力学分析

对连续油管进行了摩阻和受力分析。为尽可能减少浏童误差,对水平井数据进行了最小二乘平滑处理;为便于数值计茸,又进行了三次样条函数插值,把水平井各离散点数据转化为在整个井深具有cZ连续的分段连续曲线;建立了空间曲线井眼轨迹管柱摩阻模型,对模型进行处理后得出分段微分方程,采用四阶Lunge-Kutta法求解该方程,进而得出管柱各截面的力、力矩和内力。     

水平井、斜井油管扶正器应用分析计算

在水平井、斜井中对弯曲段和水平段油管扶正会产生积极作用。本文通过分析计算，说明如何正确选用扶正器和扶正器间距。     

水平井管柱空间受力分析及迭代计算

在分析水平井管柱空间受力平衡的基础上, 考虑了管柱刚度附加的接触力与曲率半径的三次方成反比以及管柱末端效应对轴向力和法向力的影响, 采用迭代计算方法, 建立了水平井管柱空间受力的三维求解模型。利用这种模型, 对现场一水平井的管柱受力特性进行了计算, 结果表明, 迭代计算方法可以简化空间问题, 便于计算机处理数据, 比平面分析方法更为有效, 为合理选用水平井管柱提供了依据。     

杆式抽油井油管受力和振动分析

通过分析杆式抽油井油管的受力，认为下冲程时液柱对油管下端的作用力不仅包括油管和抽油杆之间环形空间内的液体重量，还包括抽油杆所占空间的液体重量，且抽油杆相对于液柱向下运动的摩擦力也将通过液柱作用在油管下端。在杆式抽油井抽油过程中，动载荷是引起油管自由振动的原因。用振动方程求出的大庆采油六厂喇－2111井的油管自由振动频率与实际测得的自由振动频率相吻合。     

水平井套管受力变形分析的有限元方法

以整体套管柱为研究对象，设计了特殊的有限元模型来描述套管与井壁的接触状态和套管的受力。此模型综合考虑了井壁的间隙、井眼的曲率、摩擦力等因素的影响，能较为准确地反映套管的受力变形。据此编制了相应的计算程序，能计算出套管的变形及受力大小，为模拟套管整个下入过程的受力变形提供了一套有效的方法。     

“连续油管在水平井中作业的力学分析”中的不足

《石油钻采工艺》1999年第3期发表了"连续油管在水平井中作业的力学分析[1]"。从文献[1]的连续油管井下分析示意图和方程(1)~(6)推断, x为连续油管中心线的曲线坐标,以连续油管底端为起点,指向井口方向为正。     

连续油管的应力和寿命分析

分析了连续油管在起、下作业时的受力情况，指出那时发生了瞬时弯曲塑性变形，由于它在作业时同时承受由管内工作压力产生的响向应力，作业时的拉伸应力和弯曲应力，因此，在复合的交变应力作用下，管径将增大，文中综合了国外有关公司的实验数据，分析了管径增大与拉伸－弯曲循环次数，管内工作压力和管材性能之间的关系，指出了连续油管的应力和寿命的一般规律。     

修井作业井口无人操作起下油管装置

基于现有修井机的动力和提升条件,研制出一种井口无人操作起下油管装置,主要包括油管自动悬吊系统、液压钳自动上卸扣系统和远程液压控制系统。各部分的操作指令集中到修井机的控制台上,由司机手远程操控完成油管的抓放、扶正、对中、悬持、上卸扣、锁定和起下,实现了1名司机手和1名场地工即可完成起下油管作业,不仅降低了工人劳动强度,而且保证了工人起下油管时远离井口危险区域免受伤害。该装置结构简单,体积小,性能稳定,不占用井口人工操作空间,不影响人工井控抢险,不妨碍井口人员逃生,不增加搬家车辆和运行成本,施工速度可控且与人工操作水平相当,受到现场工人的欢迎。     

水平井管柱摩阻力计算及下入深度确定方法

分析计算了管柱在下入水平井过程中所受到摩擦力，提出了一种求解摩阻力近似算法，在此基础这柱（钻柱，油管柱）下入深度问题进行了讨论分析，提出了管柱下入深度的确定方法和原则，并通过实例计算加以说明，该计算结果对现场施工有一定的参考价值。     

油管螺纹滑脱失效计算分析

对某采油厂油井作业中的 2 in不加厚J5 5型油管失效进行了试验和分析 ,通过强度计算以及分析可知 ,油管的机械性能、化学成分满足要求 ,失效主要原因是油管悬挂载荷超出设计载荷且螺纹扣在开始旋合时就已经损坏 ,造成失效破坏。     

美国双油管采油起下工具分析

双油管采油起下工具是双油管采油成套装置的重要组成部分。我国渤海油田和塔里木沙漠油田都引进了该套工具。它由双油管气动吊卡、双油管气动卡瓦和控制柜三大部分组成。目前国内尚无此种产品，国外生产厂家是美国的比尔科工具公司（B小coToolsInc）和韦瑟福德公司（WeatherfordInc．）。这种双油管采油起下工具，－、可在进行双油管完井或修井作业时，与双油管锥配合使用，同时安全地起出或下入两根油管柱，也可单独起出或下入一根油管柱。这种双油管采油起下工具，按负荷能力分250t级和400t级两种，250t级为标准级，40Ot级为重载级。通…     

水平井压裂裂缝起裂数学模型及敏感性分析

假设岩石处于线弹性状态,根据应力迭加原理,考虑井筒方位,井筒周围的岩石性质、井筒周围应力分布以及作业条件的因素,建立了水平井压裂裂缝起裂数学模型;在迭代求解数学模型的基础上,分别分析了在不同应力状态、不同水平井井筒方位角的情况下,最小水平主应力和垂向应力对裂缝起裂压力的影响规律;计算结果表明,地层构造应力、最小水平主应力和垂向主应力对裂缝起裂压力都有显著的影响,水平井井筒方位角是影响裂缝起裂压力大小的主要因素。     

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.     

深层水平井下套管大钩负荷计算分析

在深层水平井钻井技术中,套管能否顺利下入是所面临的技术难题之一。利用软杆模型和刚杆模型,结合套管刚度产生的弯矩及剪应力影响,并结合三维空间套管摩擦阻力计算模型,利用微分几何学、力学方法求解了其精确的数值解。该研究成果可应用于水平井井眼轨道设计,预测套管在预设计轨道中能否顺利下入,也可应用于现场下套管施工过程,监测大钩载荷的变化,保证设计和施工的顺利实施。     

水平井下套管过程中套管与井壁接触状态有限元分析

针对水平井套管下入过程中的摩阻问题,使用有限元数值模拟计算方法,分析了二维平面状态下套管下入过程中与井壁的接触情况。结果表明,套管下入过程中与井筒内表面并非均匀接触,接触压力(摩擦力)较大区域主要是在造斜段,包括造斜段起始、中间及结束点附近,直水平段与井壁接触压力分布较均匀,管端部位的接触压力大于其他部位的接触压力。     

不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析

在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行.对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析.分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 ...     

水平井弯曲段套管下入可行性分析

根据弹塑性理论,应用数值仿真技术建立了套管下入水平井弯曲段的有限元模型;分析了套管在不同曲率、不同井眼扩眼率以及不同载荷情况下的变形、应力及下入位移的变化情况;揭示了φ177.8 mm套管在φ216 mm水平井弯曲段的下入规律及井眼参数对套管下入性的影响。对在水平井内安全下入套管具有指导意义。     

径向水平井钻杆截面的塑性变形及轴向受力分析

径向水平钻井技术是开发油田的一种新技术,钻杆在经过斜向器时曲率半径反复变化,钻杆处于应力-塑性应变状态.钻杆截面变形量大小及斜向器弯道阻力的大小对能否正常钻进至关重要.分析了钻杆截面的应力-应变关系,在假定钻杆为理想刚塑性材料的条件下,推导出了钻杆截面的长、短轴极限变形量及钻杆转弯时的阻力计算公式,分析了滑道摩擦系数、射流反力对阻力的影响,从三种条件下公式的计算结果与实验对比中可证明这些公式的正确性,对斜向器的设计和钻杆的选材以及确定实际钻进的工作参数具有指导意义.     

大位移水平井完井管柱力学分析研究

采用管柱动力学的原理和方法建立了可用于大位移水平井生产、作业管柱的设计与校核方法;编制了井下管柱力学分析软件.在大港油田大位移水平井(张海502FH井)现场试验效果表明,该项技术能较为准确地预测管柱起下过程的井口的动态载荷和管柱受力剖面,确定不同的管柱组合在特定的井筒中的最大下入深度,可以用来设计、校核大位移水平井的生产与作业管柱.     

水平井完井管柱摩阻预测模型建立与下入性分析

水平井井眼轨迹复杂,完井管柱下入到弯曲段后将与井壁大面积接触,所受的摩擦阻力将大大增加,使完井管柱发生大的变形甚至屈曲变形以致不能顺利下入。为此,分析了水平井完井管柱下入过程中的受力情况,建立了管柱三维摩阻预测模型,根据建立的模型,利用VB语言编制了分析软件。分析软件对井眼数据采用三次样条插值法处理,并采用建立的摩阻计算模型求出完井管柱在下入过程中的总摩阻力。实例计算表明,建立的摩阻计算模型有较高的准确性,所开发的软件可用于大斜度井及水平井完井管柱的摩阻预测。