深层水平井机械坐封过程力学精细描述

目前现场机械坐封井口悬重释放值的选取主要依赖经验。针对深层水平井，经验参数保守易造成封隔器受损，严重影响坐封效果和测试作业安全的问题。基于机械坐封原理，充分考虑井眼轨迹、管柱屈曲摩阻及管柱变截面的影响，结合三维软杆模型，建立了深层水平井机械坐封过程的管柱力学分析模型；将该模型应用于现场某深层水平井机械坐封悬重释放值的设计，计算结果与现场实测误差为7%，验证了模型的可靠性。参数敏感性分析表明：测试管柱轴向受载主要受管柱的井眼轨迹摩阻与屈曲摩阻影响；增大油套管环空间隙与有效轴向压缩力会使屈曲加剧；严重的屈曲将使管柱锁死，导致释放的悬重不能有效传递；封隔器位置决定了坐封阶段井眼轨迹导致的摩阻力大小，位置越靠近井底，管柱摩阻与屈曲摩阻将进一步增加，最终降低坐封效率。