【摘要】：連續(xù)油管技術(shù)被廣泛應(yīng)用于油氣田開發(fā)的各個領(lǐng)域,由于連續(xù)油管質(zhì)量輕、剛度小、徑向尺寸小,在下放作業(yè)時會與套管之間形成較大的環(huán)空間隙,極易發(fā)生正弦屈曲或螺旋屈曲,甚至產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象,導(dǎo)致下入困難。因此,本文考慮多因素復(fù)合效應(yīng),對連續(xù)油管下入性進行分析。本文圍繞連續(xù)油管的力學(xué)特性,探索管柱產(chǎn)生屈曲構(gòu)型的機理。采用三次樣條插值方法,對井斜角α、方位角?、井深L等描述井眼軌跡空間撓曲形態(tài)的參數(shù)進行曲線擬合;以QT-900系列連續(xù)油管作為研究對象,綜合考慮微元段管柱浮重、與井壁間摩擦力、管內(nèi)外流體粘滯阻力、管內(nèi)外流體動靜壓力等多種因素的復(fù)合作用,推導(dǎo)求得連續(xù)油管軸向力學(xué)模型;建立連續(xù)油管下入性判定準則,以φ38.1mm連續(xù)油管為例,根據(jù)下入性判定準則研究其在不同水垂比井身結(jié)構(gòu)中的極限下入深度。結(jié)果表明:當(dāng)連續(xù)油管滿足3個下入性判定準則時可下入;當(dāng)井眼垂直段長度超過2000m時,連續(xù)油管在不同水垂比井眼中的極限下入深度值變化不大。為提高連續(xù)油管下入性,運用Inventor三維建模軟件和Ansys有限元分析軟件對連續(xù)油管牽引器進行了整體方案創(chuàng)新設(shè)計和關(guān)鍵零部件校核,并加工制造出應(yīng)用于5.5"套管用液壓驅(qū)動伸縮式牽引器樣機,可為連續(xù)油管提供的最大牽引力為10kN。對牽引器各機構(gòu)參數(shù)設(shè)計準確性和運行可靠性進行驗證,結(jié)果表明:當(dāng)連續(xù)油管牽引器提供附加牽引力時,φ38.1mm、φ44.5mm、φ50.8mm、φ60.3mm四種規(guī)格連續(xù)油管在水平段的最大下入深度分別為1328m、1107m、973m、810m,即極限下入深度均有提高。
【圖文】：

內(nèi)關(guān)于管柱下入性的研究還不太成熟，長慶油田分公司以實際鉆井的井眼為計算基礎(chǔ)，同時結(jié)合井眼幾何關(guān)系，研究了大斜度井井下工具不考慮彎的通過能力[57]。祝效華等基于彈塑性理論，采用數(shù)值模擬方法，建立彎曲限元模型，同時分析了該套管在不同曲率、擴眼率和載荷情況下的變形、移，分析了不同參數(shù)對管柱下入性的影響，，同時給出套管在水平井彎曲段]。曲永哲考慮了套管柱在下入井眼水平段和彎曲段中的特殊情況，針對水元進行了力學(xué)分析，建立了水平井套管模型用于計算套管下入時的鉤載及出套管下入邊界條件和計算實例，對理論結(jié)果進行了誤差分析[59]。井下牽引器研究現(xiàn)狀下牽引器由驅(qū)動方式不同主要分為輪式井下牽引器、伸縮式井下牽引器、等。式牽引器是通過可張開和收合的支撐臂將爬行輪撐到管壁上，轉(zhuǎn)動的爬行向前移動。Welletc 公司的輪式水平井牽引器如圖 1-1 所示，其動力源為電，由直流電機控制的順序控制系統(tǒng)驅(qū)動爬行輪，輪子自動旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)牽引機[60]。

圖 1-2 Sondex 輪式牽引器牽引器一般通過兩組或多組可張開和收合的抓靠臂交替支撐到管管壁上保持靜止，另一組由油缸或電機帶動相向或相背滑動，實定向移動。Smartract 伸縮式牽引器如圖 1-3 所示，采用兩組可滑上雙方向移動的方式，通過電機驅(qū)動液壓泵來提供動力，順序張圖 1-3 SmarTract 伸縮式牽引器 公司的牽引器[62]由電纜接頭、上下抓靠臂、伸縮筒組成，抓靠臂過伸縮方式，實現(xiàn)兩組抓靠臂在儀器上相向(或相背)運動，借助結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE931.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳龍;;連續(xù)油管損傷分析及對策[J];江漢石油科技;2016年02期

2 孫所棟;;連續(xù)油管技術(shù)在井下作業(yè)中的應(yīng)用[J];中國石油和化工標(biāo)準與質(zhì)量;2017年05期

3 竇益華;韓璐;秦彥斌;曹銀萍;;滾筒處彎曲連續(xù)油管起出力學(xué)性能分析[J];機械設(shè)計與制造工程;2017年04期

4 孫玉才;;連續(xù)油管鉆塞技術(shù)研究[J];石化技術(shù);2017年10期

5 官永成;;連續(xù)油管技術(shù)在井下作業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J];化工管理;2016年23期

6 徐從武;;連續(xù)油管技術(shù)在井下作業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及思考[J];中國石油和化工標(biāo)準與質(zhì)量;2014年02期

7 牛云峰,孫建榮,王興樸;連續(xù)油管作業(yè)車主要功能裝置的結(jié)構(gòu)特點[J];專用汽車;2001年04期

8 王優(yōu)強，張嗣偉，方愛國;連續(xù)油管的失效形式與原因概述[J];石油礦場機械;1999年04期

9 楊山;黃正秋;;國外連續(xù)油管裝置在油田的應(yīng)用[J];石油礦場機械;1987年03期

10 陳啟明;;波溫12M連續(xù)油管車在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J];天然氣工業(yè);1989年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張育華;康勇;徐小建;張雄兵;鄧丹;;連續(xù)油管技術(shù)在打撈節(jié)流器上的探索應(yīng)用[A];石化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

2 劉巨保;肖兵;丁宇奇;姚利明;;水平井連續(xù)油管下放速度及下入深度分析[A];中國力學(xué)大會-2015論文摘要集[C];2015年

3 岳健;;論連續(xù)油管在油田作業(yè)中的應(yīng)用[A];荊楚學(xué)術(shù)2018年6月（總第二十期）[C];2018年

4 李斌;簡偉;鐘權(quán)鋒;董駿;;連續(xù)油管井下作業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（上冊）[C];2002年

5 畢宗岳;;連續(xù)油管及高鋼級ERW油井管技術(shù)進展[A];石油天然氣用高性能鋼技術(shù)論壇——油氣開采、儲運的戰(zhàn)略需求對鋼鐵材料的新挑戰(zhàn)會議論文集[C];2011年

6 孫兆巖;盧秀德;管彬;宋丹;鄒先雄;岳明;李源源;;頁巖氣長水平段井連續(xù)油管鉆磨技術(shù)及應(yīng)用[A];2017年全國天然氣學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

7 董成國;張廷輝;周琦敏;;連續(xù)油管帶壓射孔精確定位系統(tǒng)信號處理平臺設(shè)計[A];2014年環(huán)渤海、泛珠三角區(qū)域地球物理學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2014年

8 成果;蘇坷;;連續(xù)油管應(yīng)力極限數(shù)值分析[A];北京力學(xué)會第19屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

9 孔立宏;;連續(xù)油管壓裂管柱機械定位摩擦體數(shù)值模擬研究[A];《采油工程文集》2017年第1輯[C];2017年

10 岳欠杯;劉巨保;何春生;;基于橢圓度及壁厚參數(shù)的連續(xù)油管低周疲勞壽命預(yù)測[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 謝江 付喜艷 龐堅;石化四機連續(xù)油管設(shè)備挑戰(zhàn)特殊作業(yè)環(huán)境[N];中國石化報;2019年

2 本報記者 王得剛 通訊員 溫彥博;“萬能作業(yè)機”駕馭者[N];中國石油報;2017年

3 黃予劍 費婷婷;工具國產(chǎn)化讓連續(xù)油管“走”得更遠[N];中國石化報;2017年

4 本報記者 楊西民;國產(chǎn)連續(xù)油管下井試驗成功[N];寶雞日報;2009年

5 記者 宋鵬　通訊員 羅小寧;拉開連續(xù)油管帶螺桿鉆應(yīng)用序幕[N];中國石油報;2009年

6 記者 陳青　特約記者 馬靜;國產(chǎn)連續(xù)油管首次下井試驗成功[N];中國石油報;2009年

7 任厚毅;連續(xù)油管技術(shù)露鋒芒[N];中國石化報;2008年

8 記者 谷學(xué)濤 通訊員 羅慶;連續(xù)油管作業(yè)單井增產(chǎn)成效顯著[N];中國石油報;2012年

9 記者 沈謙;我國首盤CT90連續(xù)油管下井作業(yè)成功[N];陜西日報;2012年

10 通訊員 左陽　記者 陳青;國產(chǎn)連續(xù)油管首次進入俄羅斯市場[N];中國石油報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王洪濤;連續(xù)油管螺旋段管內(nèi)冪律流動特性研究[D];東北石油大學(xué);2018年

2 何春生;連續(xù)油管低周疲勞壽命預(yù)測及屈曲分析方法研究[D];東北石油大學(xué);2014年

3 錢杰;水平井連續(xù)油管分段壓裂技術(shù)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 秦川;連續(xù)油管在含硫介質(zhì)中耐腐蝕評價[D];西安理工大學(xué);2014年

2 劉瓊;考慮多因素復(fù)合效應(yīng)的連續(xù)油管下入性分析[D];西安石油大學(xué);2019年

3 何彥希;小井眼連續(xù)油管水平井雙作用增壓工具設(shè)計[D];重慶科技學(xué)院;2018年

4 張選龍;BSG連續(xù)油管西部市場銷售策略研究[D];西安石油大學(xué);2018年

5 唐國平;CT90連續(xù)油管低周疲勞特性及壽命預(yù)測研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

6 高竹林;連續(xù)油管井下屈曲特性分析[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

7 陳錢榮;基于連續(xù)油管的深海側(cè)鉆作業(yè)中的管柱力學(xué)傳遞特性研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

8 董安琪;連續(xù)油管側(cè)鉆井水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

9 余禮;水力噴砂射孔時滾筒卷繞段連續(xù)油管的沖蝕研究[D];長江大學(xué);2018年

10 張文澤;連續(xù)油管井底延伸工藝技術(shù)研究[D];長江大學(xué);2017年

本文編號：2628076