套管鉆井管柱力學(xué)特性及防斜技術(shù)研究.pdf

1、套管鉆井能夠大量節(jié)省鉆井時(shí)間,提高效率,大量節(jié)省鉆井成本。本文研究了套管鉆井防斜問(wèn)題、鉆井參數(shù)優(yōu)選問(wèn)題、套管剩余強(qiáng)度和疲勞壽命問(wèn)題,并對(duì)套管鉆井專用穩(wěn)定器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
　　 基于縱橫彎曲梁理論建立套管鉆井防斜鉆具組合靜力學(xué)分析模型,應(yīng)用鉆頭一地層交互作用模型提取鉆進(jìn)趨勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)套管鉆井防斜鉆具組合進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)下部鉆具防斜效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和鉆井參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。
　　 根據(jù)套管鉆井井斜控制需要和穩(wěn)定器設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)

2、穩(wěn)定器進(jìn)行外形和參數(shù)設(shè)計(jì),并應(yīng)用ANSYS軟件模擬分析了螺旋棱數(shù)量、傾角、寬度、螺旋棱與本體內(nèi)倒角等參數(shù)對(duì)穩(wěn)定器攜巖效果和壓降的影響,優(yōu)選了穩(wěn)定器形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù),并對(duì)優(yōu)選后穩(wěn)定器進(jìn)行強(qiáng)度校核。
　　 應(yīng)用BHA動(dòng)力學(xué)特性分析模型,并考慮鉆井液及其流動(dòng)對(duì)BHA動(dòng)力學(xué)特性影響,研究了套管鉆井單穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合的動(dòng)力學(xué)特性,分析了不同鉆壓和轉(zhuǎn)速條件對(duì)下部鉆具運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,以及對(duì)防斜效果、套管與井壁的接觸、磨損的影響,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)

3、選和推薦了套管鉆井鉆進(jìn)參數(shù)。結(jié)合已經(jīng)建立的下部套管柱動(dòng)力學(xué)特性分析模型及求解方法,研究了下部鉆柱與井壁的接觸規(guī)律,求解了接觸力大小、分布規(guī)律,分析了套管鉆井過(guò)程中套管柱磨損規(guī)律,建立了套管柱磨損預(yù)測(cè)模型。利用ANSYS模擬了套管磨損后剩余強(qiáng)度與磨損長(zhǎng)度、深度的關(guān)系,結(jié)合磨損預(yù)測(cè)模型,計(jì)算了套管的剩余抗拉、抗內(nèi)壓、外擠強(qiáng)度,并對(duì)完鉆后套管剩余強(qiáng)度進(jìn)行了校核。通過(guò)套管柱的運(yùn)動(dòng)及受力分析,研究套管柱疲勞壽命,建立疲勞壽命預(yù)測(cè)模型,并對(duì)不同鉆進(jìn)