旋轉膨脹系統(tǒng)膨脹技術的研究.pdf

1、隨著各油田開發(fā)進入中、后期，套損井越來越多。而套管的損壞將直接影響油水井的正常生產(chǎn)，甚至導致油水井停產(chǎn)、報廢。隨著油田開采時間的不斷增長，油水井套管變形損壞的修理工作成為油田開發(fā)過程中必須解決的一個重要問題。在各種修井技術中膨脹管補貼技術優(yōu)于其它補貼技術，且此項補貼技術經(jīng)過發(fā)展后被越來越多的油田所應用。但是，在應用該技術的同時發(fā)現(xiàn)需要提供較大的膨脹力，且膨脹后膨脹管會有相當大的軸向收縮。針對上面的問題，Weatherford公司改進了膨

2、脹工具的結構，采用旋轉膨脹頭進行膨脹，克服了上述缺點。而由于旋轉膨脹技術的概念是近年來才提出的，大多數(shù)油田還是處于試驗階段。所以，為了推廣此項技術能在廣大油田應用，本課題著重對旋轉膨脹系統(tǒng)的膨脹技術進行了研究。
　　旋轉膨脹系統(tǒng)膨脹技術的研究包括旋轉膨脹頭和膨脹管兩方面的研究內(nèi)容。對于旋轉膨脹頭的研究，首先，應用彈塑性理論推導出膨脹力的理論公式，為定量分析膨脹力的大小提供了依據(jù)。以此為基礎確定了旋轉膨脹頭結構方案，并進行了結構設計

3、。其次，對旋轉膨脹系統(tǒng)進行了有限元分析，分析了衡量膨脹效果的膨脹參數(shù)（膨脹力、液壓力、最大殘余應力、軸向收縮量、壁厚減薄量）隨影響因素（錐角、摩擦系數(shù)、定徑區(qū)長度、旋轉角速度）的變化，得到相應的變化規(guī)律。這為旋轉膨脹頭的設計提供了依據(jù)，也驗證了理論分析的正確性。最后，本課題分析了旋轉膨脹頭在油田常用的三種膨脹工藝下的膨脹效果，得到適合旋轉膨脹頭工作的膨脹工藝，這大大提高了修井效率、保證了工作人員的安全。此外，對于膨脹管的研究，本課題主要