發(fā)布時(shí)間：2017-12-20 05:30

  本文關(guān)鍵詞：充氣鉆井用穿孔鉆桿設(shè)計(jì)及可行性研究　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 穿孔鉆桿 鉆桿強(qiáng)度 充氣鉆井 儲(chǔ)層保護(hù)

【摘要】：欠平衡鉆井能讓鉆井液等流體不進(jìn)入或少進(jìn)入產(chǎn)層,減少儲(chǔ)層污染,從而提高油氣井產(chǎn)量。此外欠平衡鉆井能適當(dāng)減少井筒內(nèi)靜液柱壓力,減少井漏等工程事故發(fā)生,能有效減輕鉆井液的壓持效應(yīng),進(jìn)而提高機(jī)械鉆速,所以欠平衡鉆井具有很大的優(yōu)勢(shì)和研發(fā)潛力。在充氣欠平衡鉆井一類中,鉆井液充氣鉆井不能有效傳遞水功率,會(huì)導(dǎo)致井下馬達(dá)乏力。另一方面寄生管注氣由于充氣點(diǎn)高、充氣量大,導(dǎo)致巖屑運(yùn)移困難,下寄生管工程施工困難等問題。在充分了解鉆井液充氣鉆井寄生管注氣鉆井以及同心套管充氣鉆井的優(yōu)缺點(diǎn)、鉆井現(xiàn)場(chǎng)鉆具使用實(shí)際情況,以及現(xiàn)有鉆具制造能力條件下,提出用5in加重改造的穿孔鉆桿。在本體穿了2個(gè)或多個(gè)孔,并對(duì)公母扣進(jìn)行了兩次臺(tái)階密封,使其氣路在經(jīng)過公母扣仍然保持通暢,保證了鉆井液和氣體有不同的壓力系統(tǒng)。本文依據(jù)所設(shè)計(jì)的鉆具,對(duì)鉆具薄弱的公母扣建立了 3D模型,并討論了雙臺(tái)階密封問題。結(jié)合材料和有限元的相關(guān)知識(shí),使用ANSYS軟件對(duì)本體進(jìn)行了穿孔形式的優(yōu)化研究,并對(duì)公母扣接頭進(jìn)行靜力學(xué)分析,討論了分析結(jié)果,證明設(shè)計(jì)的穿孔鉆桿能夠達(dá)到使用的強(qiáng)度要求。本文使用鉆具材料的SN曲線和強(qiáng)度分析的結(jié)果,運(yùn)用Designlife軟件計(jì)算出該鉆桿接頭在特定循環(huán)應(yīng)力條件下的疲勞損壞次數(shù),表明設(shè)計(jì)的穿孔鉆桿能夠達(dá)到使用的疲勞條件。本文利用氣液兩相流H-K模型和Mathcad軟件模擬計(jì)算了一口井,以巖屑能夠運(yùn)移為條件將鉆井液中含氣量設(shè)限,分析了穿孔鉆具下深、注氣量、油氣運(yùn)移的關(guān)系,表明如何使用穿孔鉆桿進(jìn)行充氣欠平衡鉆井。對(duì)充氣鉆井的注氣環(huán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),利用注氣口氣泡形態(tài)力學(xué)分析和經(jīng)驗(yàn)公式來說明原因,并校核了設(shè)計(jì)的孔能否通過設(shè)定的通氣量。本論文完成了穿孔鉆桿的使用條件分析、3D模型建立、強(qiáng)度及疲勞分析,以及穿孔鉆桿充氣使用分析,完成注氣口優(yōu)化,證明該鉆具是可行的,為該鉆桿設(shè)計(jì)制造和使用提供了理論參考。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE921.2

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7 譚s，

本文編號(hào)：1310926