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相似文献
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1.
水平井钻柱摩阻力和摩阻力矩的计算   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对水平井的特点,提出对钻柱摩阻分段计算的方法,即对底部钻具组合(BHA)段,采用纵横弯曲梁理论计算摩阻;对BHA以上井段,用微单元力平衡分析法具体分析钻柱的受力,给出不同工况下水平井摩阻力计算的简化条件。探讨了泥浆粘滞力的计算公式和钻柱刚性效应的影响。在安塞油田、大港油田多口井的应用表明,在局部弯曲井段,钻柱的刚性对摩阻力有明显的影响;泥浆的粘滞力对摩阻力有一定的影响,所建模型与现场试验结果符合较好,能够为现场施工设计提供重要数据。  相似文献   

2.
滚动钻柱摩阻研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
现有计算钻柱摩阻力矩的模型是在假设钻柱自转的条件下建立的,不适宜计算钻柱出现反转时的阻力矩。该研究成果有利于直井防斜和提高水平井钻井技术。  相似文献   

3.
分析了水平井钻柱受力的复杂性和水平井钻柱优化设计的重要性,根据钻井工艺和钻柱安全对钻柱设计的要求,提出了水平井钻柱设计必须满足的四个约束条件,即;钻头加压,足够的钻柱强度,钻杆不发生屈曲及中性点不落在钻杆上。  相似文献   

4.
分析了水平井钻柱受力的复杂性和水平井钻柱代化设计的重要性,根据钻进工艺和钻柱安全对钻柱设计的要求,提出了水平井钻柱设计必须满足的四个约束条件,即:钻头加压,足够的钻柱强度,钻杆不发生屈曲及中性点不落在钻杆上。分析了两种钻进方式的特点,提出了水平井钻柱优化设计的标准,即在四个约束条件下,在旋转钻进时使空重量最小;在滑动钻进时,使摩阻力最小.简述了水平井钻柱优化设计的方法.  相似文献   

5.
张健  王书刚  王健 《科技信息》2013,(23):393-394,397
目前,大位移水平井、丛式井、分支井等特殊结构井在各个油田已普遍应用,成为提高采收率最直接有效的方法,因此对特殊结构井的研究也不断深入,特别是钻柱摩阻问题已成为长水平段顺利延伸的主要研究问题之一。对于陕北富县区块,由于储层埋深浅,施工水平井存在诸多困难,因此从加重钻杆放置角度、钻具组合、钻柱屈曲等影响摩阻因素出发,结合FZF47P1井设计施工情况,对钻柱进行摩阻受力分析,获取浅层水平井钻柱摩阻规律。为今后鄂南浅层水平井施工提供参考,同时也为后期压裂、采油施工提供指导和依据。  相似文献   

6.
水平井段管柱屈曲与摩阻分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用有限差分法和Neswton迭代法,计算了斜直井段管柱螺肇屈曲临界力、沿螺旋段分布的管柱与井壁接触力以及后屈曲平均侧向接触力。分析了钻杆接头对水平井段钻柱屈曲临界力和弯曲应力的影响,提出了计算钻柱正弦屈曲临界力的新方法。结果表明,当轴向压力较小时,钻杆接头引起钻柱弯曲应力;当轴向压力较大时,接头会抑制螺旋屈曲的发生,降低钻柱的弯曲应力,另外,给出了水平井段钻柱出现反转的判别式。  相似文献   

7.
设钻柱为柔性杆,受用静水压力法计算泥浆对钻柱的受力影响,按不同的钻井方法及不同的钻井工序进行了钻柱的各井段受力分析与强度计算,并编制了相应的计算软件,对大港油田女MH-I水平井进行了实例计算。计算结果表明,该方法方便可行。  相似文献   

8.
井眼内钻柱摩阻的三维和两组模型的研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
根据定向钻井测斜计算方法中的两种假设,建立了钻柱摩阻的“斜面圆弧“和“圆柱螺线“两种三维模型,给出了详细的计算公式,并指出C.A.Johancsik等人所用的几何模型实际上是“螺线“而并非“圆弧“。实例计算也说明了这点。两种三维模型可根据实际的井眼情况进行选用。对于两维井眼内的钻柱摩阻问题,给出了更具普遍性和实用性的计算公式。  相似文献   

9.
分析摩擦对水平井钻柱稳定性的影响对于水平钻井作业的顺利进行是非常重要的.本文首先根据钻柱在水平井眼中的变形几何方程和静力平衡方程导出了钻柱的屈曲方程.通过线性化方程的小参数摄动解,讨论了不同边界条件下钻柱在水平并眼中的临界失稳载荷.绘制了不同摩擦系数(v)下,无因次临界载荷(βom)与无因次长度(αL)之间的关系曲线;以及无因次钻压βL与临界无因次长度αLC之间的关系曲线.本文的结果和有关的曲线可为水平井钻柱的稳定性计算和设计提供理论基础.  相似文献   

10.
钻柱强度计算新方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种钻柱强度计算新方法,可用于钻柱的强度设计和强度校核。新方法与传统方法相比有以下5个特点:(1)对钻柱每一个断面都进行强度计算;(2)对管的内壁和外壁分别进行强度计算;(3)利用计算机进行断面上有关内力的计算;(4)用“液压系数法”处理液压环境对粘柱轴向力的影响;(5)考虑液压环境引起的附加剪应力的影响。作者认为“浮力系数”一词不甚恰当,应改用“液压系数”。详细地给出了各种液压环境下钻柱液  相似文献   

11.
现有计算钻柱摩阻力矩的模型是在假设钻柱自转的条件下建立的,不适宜计算钻柱出现反转时的阻力矩。通过引入滚动摩阻系数,建立了反转条件下摩阻力矩的计算方法,得出了计算公式,并给出了水平井段钻柱出现反转的判别式。该研究成果有利于直井防斜和提高水平井钻井技术。  相似文献   

12.
钻柱横向振动是引发钻井事故的主要原因之一,水平井由于井眼弯曲严重,钻柱偏心,容易发生钻柱横向振动。以水平井钻柱单元为研究对象,应用有限元法建立了考虑钻井液影响的钻柱横向振动方程,得出了钻柱横向振动频率数学模型,分析了钻井液和钻井液密度对钻柱横向振动频率的影响规律。编制频率计算程序,结果比较符合现场实际,为计算钻柱共振转速提供依据,减少钻柱剧烈横向振动发生。  相似文献   

13.
设钻柱为柔性杆.采用静水压力法计算泥浆对钻柱的受力影响,按不同的钻井方法及不同的钻井工序进行了钻柱的各井段受力分析与强度计算,并编制了相应的计算软件,对大港油田女MH-l水平井进行了实例计算.计算结果表明.该方法方便可行.  相似文献   

14.
通过分析带扶正器套管柱的受力与变形,导出了套管柱在水平井中的摩阻计算模型。模型考虑了管柱单元体的刚性效应及套管扶正器的影响,同时对实测井斜数据进行平滑和插值处理。在克拉玛依油田的试验水平井HW701中用该模型开发的软件预测了完井套管柱下入的摩阻力和井口载荷,预测结果与实测结果吻合较好。  相似文献   

15.
水平井钻进过程中,地层结构、钻具振动、钻头侧向力、岩屑沉积等因素易导致实钻井眼轨迹发生连续小幅偏斜。该种偏斜虽不会引起实钻井眼轨迹的严重偏离,但将改变钻柱与井壁的接触形态。受现有测井方法的限制,该种偏斜常被忽略。通过理论分析与仿真,研究水平段井眼轨迹在井斜平面内连续小幅偏斜波动条件下的钻柱与井壁接触形态及其对摩阻的影响。研究认为,钻柱与偏斜波动水平井眼间易发生"悬跨"接触,该现象降低了现有解析法求解钻柱力学相关问题假设条件"钻柱与井壁连续接触"的合理性。钻柱自重和轴向力对悬跨钻柱弯曲位移及悬跨接触最大临界跨距的影响最大。悬跨接触将减小钻柱与井壁的接触面积、增大钻进摩阻。  相似文献   

16.
钻柱强度计算新方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种钻柱强度计算新方法,可用于钻柱的强度设计和强度校核。新方法与传统方法相比有以下5个特点:(1)对钻柱每一个断面都进行强度计算;(2)对管的内壁和外壁分别进行强度计算;(3)利用计算机进行断面上有关内力的计算;(4)用“液压系数法”处理液压环境对钻柱轴向力的影响;(5)考虑液压环境引起的附加剪应力的影响。作者认为“浮力系数”一词不甚恰当,应改用“液压系数”。详细地给出了各种液压环境下钻柱液压系数的计算公式及算例,并指出了新方法所述概念和公式的适用范围。  相似文献   

17.
利用有限差分法和Newton迭代法 ,计算了斜直井段管柱螺旋屈曲临界力、沿螺旋段分布的管柱与井壁接触力以及后屈曲平均侧向接触力。分析了钻杆接头对水平井段钻柱屈曲临界力和弯曲应力的影响 ,提出了计算钻柱正弦屈曲临界力的新方法。结果表明 ,当轴向压力较小时 ,钻杆接头引起钻柱弯曲应力 ;当轴向压力较大时 ,接头会抑制螺旋屈曲的发生 ,降低钻柱的弯曲应力。另外 ,给出了水平井段钻柱出现反转的判别式。  相似文献   

18.
煤矿水平井钻柱在钻进过程中,随着钻进深度增加,钻柱在重力作用下与井壁产生复杂的碰撞接触,由此产生的托压效应更加显著,使得钻柱动力学特性随钻进深度增加而发生明显改变,进而影响钻柱的疲劳寿命。基于岩石-钻头-钻柱-井壁耦合动力学分析模型,通过有限元动态仿真,研究了钻进至不同深度下钻柱的纵向、横向和扭转振动特性,分析了钻进过程对钻柱振动特性的影响规律。结果表明:随着钻进深度增加,钻柱纵向跳钻现象呈现“平缓—剧烈—平缓”的趋势,横向扰动呈现“小范围蠕动—大范围扰动—小范围蠕动”的特点,扭转方向剧烈涡动占比呈现先增加后减小的规律,钻柱主要动力学指标与钻进深度呈非线性关系。因此在对钻柱系统进行动态分析及优化时,不能只分析特定深度,应包含整个钻进过程。  相似文献   

19.
钻柱在高曲率、长水平段的水平井中与井壁接触状态十分复杂,接触状态又直接影响钻进过程中钻柱的摩阻扭矩,进而影响井的延伸极限。因而,较准确、全面描述全井钻柱系统与井壁的接触状态是保证钻柱摩阻扭矩分析结果可靠的前提。基于ADAMS软件,结合力平衡理论、Hertz接触理论和相似原理,建立了与真实测试试验装置具有一致钻井参数的水平井全井钻柱-井壁动态非线性接触模型,分析了全井钻柱接触力分布情况,研究了起钻速度、下钻速度、钻压和转速对接触的影响规律。结果表明:接触力峰值出现在弯曲段;起、下钻速度均对弯曲段钻柱接触状态影响明显,速度相同时起钻比下钻时接触力大;增加钻压可减小全井钻柱的平均接触力;钻柱旋转会在水平段中前部出现小幅密集接触。仿真结果为钻柱摩阻扭矩测试试验装置提供了合适的钻柱与井壁的接触力测量位置,便于利用该装置开展钻柱摩阻扭矩等相关研究。  相似文献   

20.
整体钻柱的受力与变形分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用有限单元法,建立了整体钻柱的受力与变形分析模式,用这一模式计算了一口水平井在其增斜段钻柱全长的受力与变形,对钻柱全长的受力与变形分析结果与仅取下部钻具组织时的分析结果进行了对比,算例表明,整体钻柱的受力分析结果是合理的,首次计算出实际井眼中钻柱整体的受力与变形状况,对于合理设计定向井或水平井的钻柱与下部钻具组合有一定的参考价值,该方法同样适应于套管柱进行受力与变形分析。  相似文献   

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