【摘要】：隨著油水井生產(chǎn)時間的不斷延長,受生產(chǎn)開發(fā)方案、不同的地質(zhì)、工程等條件的影響,油水井套管技術(shù)狀況逐漸變差,套管發(fā)生變形、錯斷等情況,需要采用修復(fù)方法使套損井重新恢復(fù)生產(chǎn)。針對套管錯斷、擠壓縮徑兩種套損形式的修井工藝,考慮磨鞋、銑錐兩種鉆頭結(jié)構(gòu)形式,通過對鉆頭與套損管相互切削模式的簡化和分析,推導(dǎo)了鉆壓、扭矩等載荷的關(guān)系式；綜合考慮了組合鉆具結(jié)構(gòu)、鉆具與套管的碰撞接觸、各種外載荷等因素,建立了磨鞋、銑錐組合鉆具非線性瞬態(tài)動力學(xué)分析模型,使鉆具在井下的工作狀態(tài)得以合理描述。采用動力間隙元理論,使鉆具與套管的碰撞接觸問題得以描述,結(jié)合空間梁單元的動力學(xué)分析方程式,采用NEWMARK法求解鉆具動力學(xué)問題,為修井鉆具瞬態(tài)動力學(xué)分析提供了一種行之有效的計算方法。依據(jù)建立的模型與理論方法,編制動力學(xué)分析軟件,對鉆頭為平底磨鞋、高效銑錐的兩類組合鉆具進行動力學(xué)分析,得到組合鉆具受力變形與套管內(nèi)壁接觸碰撞狀態(tài)、組合鉆具的運動狀態(tài),完成室內(nèi)實驗及動力學(xué)分析結(jié)果評價,為錯斷井修井管柱組合設(shè)計與工藝參數(shù)選取提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:With the continuous extension of the production time of oil and water wells and the influence of production and development schemes, different geological and engineering conditions, the casing technical conditions in oil and water wells are gradually becoming worse, casing deformation and failure occur, etc. A repair method is needed to restore the casing damaged well to production. Aiming at the workover technology of casing failure and squeezing compression diameter, considering the two kinds of drill bit structure forms, grinding shoes and milling cone, the relationship between drilling pressure, torque and other loads is deduced by simplifying and analyzing the mutual cutting mode between bit and casing damage pipe. The nonlinear transient dynamic analysis model of combined drilling tools, such as the structure of combined drilling tools, the collision contact between drilling tools and casing, and various external loads, is established, which makes the working state of drilling tools in the downhole reasonably described. The dynamic gap element theory is used to describe the collision contact problem between drilling tool and casing, and the dynamic analysis equation of space beam element is used to solve the dynamic problem of drilling tool by NEWMARK method. It provides an effective calculation method for transient dynamic analysis of workover drilling tools. Based on the established model and theoretical method, the dynamic analysis software is compiled to analyze the dynamics of two kinds of combined drilling tools, which have flat sole grinding shoes and high efficiency milling cone, and obtain the stress deformation of combined drilling tool and the contact collision state of casing inner wall. The motion state of the combined drilling tools and the evaluation of the results of laboratory experiments and dynamic analysis provide a theoretical basis for the combination design of the workover string and the selection of technological parameters for the staggered well workover.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE921

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本文編號：2227199