本文關鍵詞： 套損井 套管補貼 可變徑 膨脹錐 力學分析 樣機試驗　出處：《石油鉆探技術》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對套損井已補貼段下方無法進行多次補貼的問題,設計了一種可變徑膨脹錐,以實現(xiàn)膨脹工具小直徑入井、大直徑膨脹,從而達到對套損井多次補貼的目的。在設計可變徑膨脹錐結構的基礎上,建立了膨脹錐閉合過程中的力學計算模型和運動計算模型,得到了膨脹力與推力、楔形角、摩擦系數(shù)的函數(shù)關系及推力與約束力、摩擦系數(shù)的函數(shù)關系。計算結果表明,可變徑膨脹錐的膨脹力是推力的1.53倍,端面摩擦系數(shù)由0.1增大至0.4過程中推力增大8.8kN,由0.5增大至0.8過程中推力增大19.0kN,膨脹錐最大應力454MPa。樣機室內試驗結果表明,該工具結構設計合理,啟動壓力3~5 MPa,完全閉合壓力52 MPa,膨脹錐最大外徑由188.0 mm增大至220.0mm,與常規(guī)膨脹錐尺寸相同,膨脹率達17.02%。研究結果表明,可變徑膨脹錐的膨脹力隨推力增大而線性增大,能夠實現(xiàn)膨脹工具小直徑入井、大直徑膨脹,進一步降低閉合壓力后具有廣闊的應用前景。
[Abstract]:The casing has the bottom section to many subsidies subsidies, an adjustable expansion cone is designed, in order to achieve the expansion of small diameter tool into the well, large diameter expansion, so as to achieve multiple subsidies for casing damage wells purpose. In the design of variable diameter expansion based on cone structure, established a mechanical closed cone in the process of expansion calculation model and motion model, the expansion force and thrust wedge angle, the function relationship between the friction coefficient and thrust and the binding function of friction coefficient. The calculation results show that the radial expansion force of expansion cone is 1.53 times the thrust, the friction factor increases from 0.1 to 0.4 in the process of thrust increases 8.8kN increases from 0.5 to 0.8 in the process of thrust increases 19.0kN, the maximum stress of 454MPa. prototype laboratory test results show that the expansion cone, the structure design is reasonable, the starting pressure of 3~5 MPa, completely closed pressure of 52 MPa, The expansion cone diameter increases from 188 mm to 220.0mm, the same with the conventional expansion cone size, the expansion rate of 17.02%. the results show that the variable radial expansion increases linearly with increase of thrust cone expansion force, to achieve the expansion of small diameter tool into the well, large diameter expansion, further reduce the pressure after the closure has a broad application prospect.

【作者單位】： 中國石油大港油田分公司石油工程研究院;中國石油大港油田分公司第六采油廠;
【基金】：中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項“大港油區(qū)大油氣田勘探開發(fā)關鍵技術研究”之課題“高效鉆完井及油氣層保護配套技術研究”(編號:2014E-0610)部分研究內容
【分類號】：TE935

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本文編號：1529841