基于初始缺陷的钻柱疲劳寿命预测方法

钻柱初始缺陷是影响钻柱疲劳寿命的关键因素之一。传统的钻柱疲劳预测模型往往忽略初始缺陷的影响,导致预测的结果偏大,影响钻柱的安全性。针对钻柱的初始缺陷,在传统无缺陷钻柱的受力研究基础上,用应力集中系数修正钻柱受到的拉伸应力和弯曲应力,同时根据钻柱裂纹拓展规律建立钻柱的疲劳寿命预测模型,最后利用有限元分析工具分别模拟具有不同深度、半长和位置的初始缺陷的钻杆和无缺陷钻杆的平均应力及最小疲劳寿命,并进行对比。研究结果显示,初始缺陷深度和半长对钻杆的最小疲劳寿命有着重要的影响,初始缺陷离接箍越近,对钻柱的疲劳寿命的影响越大。研究结果为准确预测钻井过程中钻柱疲劳寿命,从而保证安全、高效钻进,具有一定的指导意义。     

中古203井超深钻井技术

为了评价塔里木上奥陶统礁滩复合体凝析气藏规模,实现中古2井区增储上产,长庆70562队承揽中古203井钻井施工任务.该井地处沙漠腹地,要在井深6 000 m以上进行井口控压钻井和取心作业,难度和风险很大.通过对施工难点进行分析,对工程全过程进行优化,优选钻头、泥浆,改造设备,并且采取优质快速钻进等一系列技术措施,保证了施工顺利进行.     

套管尺寸偏差与挤毁强度关系的新认识

为了探讨API 5CT规范规定的套管尺寸公差对套管挤毁强度的影响,选取了J55钢级Ф139.7 mm×7.72 mm、L80钢级Ф177.8 mm×10.36 mm和P110钢级Ф244.5 mm×13.84 mm 3种有代表性的油田常用套管,采用有限元法对其在不同外径和壁厚偏差影响下的套管挤毁强度进行了非线性分析、计算,得到了单独考虑外径、壁厚及同时考虑外径和壁厚尺寸偏差下的套管挤毁强度及其变化规律。计算可知,在API 5CT规范规定的尺寸公差范围内,即使套管外径和壁厚的最不利偏差同时出现在同一横截面上,套管的挤毁强度仍然会在API额定值之上,椭圆度对套管挤毁强度的影响大于壁厚不均度的影响,套管圆周上壁厚最薄点决定着套管挤毁强度,壁厚不均度对套管挤毁强度的影响非常小,API给出的大外径套管额定挤毁强度偏保守。对于尺寸公差符合API 5CT规范的套管,其挤毁强度一般会高于API额定值一定幅度。      

深水井口头送入工具结构与强度分析

自主设计了一种深水低压井口头送入工具。根据现场施工作业要求,对送入工具进行了结构设计、作业流程分析和力学校核。该工具通过锁环、锁环推杆、锁紧衬套和阶梯心轴的机械配合控制,实现送入工具与低压井口头的锁紧和解脱。对送入工具进行作业流程分析,证明了该工具设计的合理性和可行性。以南中国海某深水井为例,进行不同作业工况下的受力分析和数值模拟,结果显示该送入工具在甲板转移和钻台下入等最恶劣工况下均安全可靠。自主设计的送入工具可安全高效地实现深水低压井口头甲板转移及钻台下入作业。     

海上油气井套管拔桩工具能力分析及试验验证

为实现海上油气井侧钻和弃置等作业中套管的经济、高效回收,突破平台修井设施拔桩载荷能力限制,研制了一种基于液压驱动的套管拔桩工具。通过理论分析与模拟试验对拔桩工具能力进行了研究,计算了工具的理论拔桩能力,建立了水泥胶结状态下可拔出套管长度与拔桩力、水泥胶结强度、待拔桩套管外径及套管自重等的关系模型,并开展了套管拔桩全尺寸模拟试验,验证了工具的拔桩能力。研究结果表明：在液压缸20 MPa额定工作压力下,工具可产生3 025.5 kN的拔桩力;以常用的?244.5 mm胶结套管为例,额定工作压力下的理论可拔出长度为2.772 m;室内全尺寸模拟试验条件下,拔出同样长度水泥胶结的同尺寸套管,理论计算结果与全尺寸拔桩模拟试验结果误差仅为7.13%,符合性良好。理论分析及全尺寸模拟试验验证了液压拔桩工具的可行性,所得结果可为工具现场应用提供理论及试验依据。