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深层页岩气水平井套管下入安全评价方法研究
1
作者 曾波 李睿 +4 位作者 沈骋 陈珂 易清洋 牟易升 方潘 《石油机械》 北大核心 2025年第10期40-47,共8页
为了明确深层页岩气井套管下入过程中的通过性、未压先变等问题,采用梁柱微元法理论建立了套管下入弯曲井眼轨迹力学模型,利用微分方法确定了套管自由下入允许环空间隙、强制下入极限弯曲角、下入安全强度和下入阻力的计算方法。以川南... 为了明确深层页岩气井套管下入过程中的通过性、未压先变等问题,采用梁柱微元法理论建立了套管下入弯曲井眼轨迹力学模型,利用微分方法确定了套管自由下入允许环空间隙、强制下入极限弯曲角、下入安全强度和下入阻力的计算方法。以川南某深层页岩气水平井为例,验证了套管下入深层页岩气水平井安全评价方法。研究结果表明:在增斜绕障段和增斜入靶段,套管自由下入最小允许环空间隙均大于实际环空间隙,需强制下入弯曲井眼段;套管弯曲应力不得超过管材屈服极限,否则可能诱发套管未压先变;套管下入阻力随着井斜角的增大呈现出交替升降的趋势。研究成果可为深层页岩气水平井套管下入的安全评价提供思路。 展开更多
关键词 深层页岩气 水平井 环空间隙 套管下入 弯曲应力 安全评价
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压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器研制与试验
2
作者 张瑞 陈武君 《石油机械》 北大核心 2025年第11期97-103,共7页
为解决深层超深层用尾管悬挂器耐压能力不足和下尾管遇阻等问题,开展了压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器及其关键技术研究。通过将液压驱动机构转移至送入工具,增加压力平衡的防提前坐挂机构,并设计高承载悬挂机构和分瓣式可涨开球座... 为解决深层超深层用尾管悬挂器耐压能力不足和下尾管遇阻等问题,开展了压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器及其关键技术研究。通过将液压驱动机构转移至送入工具,增加压力平衡的防提前坐挂机构,并设计高承载悬挂机构和分瓣式可涨开球座等关键部件,研发出φ244.5 mm×φ177.8 mm压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器。该尾管悬挂器承载能力达2700 kN,整体抗内压能力105.0 MPa,且下尾管中途允许的循环排量和泵压不受工具限制;可涨开球座的密封能力达25 MPa以上,涨开后的通径可达70 mm,并在四川地区的新蓬X井完成了现场适应性评价。研究结果表明,压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器性能可靠,不仅消除了常规尾管悬挂器潜在的耐压薄弱点,而且能够满足下尾管中途大排量高泵压循环洗井和悬挂固井要求。研究结果可为深层超深层复杂油气井尾管固井提供新方法。 展开更多
关键词 尾管悬挂器 高温高压 顶部驱动液压 压力平衡 可涨开球座 承载能力
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大位移井套管外壁磨损剩余强度变化规律研究 被引量：1
3
作者 刘剑 李忠慧 +3 位作者 黄熠 胡棚杰 曹天宝 孟凡奇 《石油机械》 北大核心 2025年第4期132-138,共7页
目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;... 目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;结合第四强度理论,研究了不同外壁磨损深度、套管钢级、外壁磨损半径和套管轴向载荷对套管强度的影响。研究结果表明:在外挤载荷作用下,套管外壁磨损后von Mises应力最大值出现在磨损最深处的外壁上,且受应力集中效应影响,随着磨损深度增加,套管磨损区内、外壁应力不均匀分布明显加剧;随着磨损深度的增加,套管剩余强度逐渐下降,当磨损深度大于2.19 mm时,N80钢级生产套管均有损坏风险;在相同磨损深度下,磨损半径越大,套管剩余强度越小;轴向压应力可以增大套管剩余强度,轴向拉应力会减小套管剩余强度。所得结果可为套管磨损后的损坏提出预警,为套管柱全寿命周期强度校核提供参考。 展开更多
关键词 套管磨损 剩余强度 轴向载荷 大位移井 磨损半径 von Mises应力
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基于半隐式法的超短半径水平井井筒内管柱非线性屈曲分析
4
作者 罗敏 崔文磊 +1 位作者 徐亭亭 李巧珍 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期471-477,共7页
井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问... 井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问题。为此,将隐式求解和显式求解的优点相结合,提出井筒内管柱非线性屈曲分析的半隐式法,在保证计算效率的同时,解决了管柱屈曲分析的收敛和稳定性问题。通过算例验证了半隐式方法的有效性。基于半隐式法建立了超短半径水平井井筒内管柱屈曲的有限元分析模型,分析了管柱在井筒内的屈曲形态、横向位移和接触压力等。研究结果表明,管柱发生螺旋屈曲之前先发生三维横向屈曲,且发生三维横向屈曲的临界载荷大于发生螺旋屈曲的载荷,在发生三维横向屈曲后,很容易演变为螺旋屈曲。管柱等效应力最大值为359 MPa,塑性应变最大值为0.234,管柱屈曲程度越严重,管柱轴向载荷传递效率越小。 展开更多
关键词 半隐式法 管柱 非线性 屈曲 有限元法 超短半径水平井
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大尺寸超重套管下入过程接箍强度及风险
5
作者 冯少波 史君林 +3 位作者 艾正青 张强 卢强 施太和 《石油机械》 北大核心 2025年第4期114-122,共9页
针对万米超深井大尺寸超重套管的下入,传统的分析模型并没有考虑吊卡台阶支撑超重套管接箍的情况,在超重套管下入时套管与接箍缺乏安全性评估。以SDTK1井二开下入ø365.12 mm×13.88 mm套管为例,采用有限元方法建立吊卡-套管-... 针对万米超深井大尺寸超重套管的下入,传统的分析模型并没有考虑吊卡台阶支撑超重套管接箍的情况,在超重套管下入时套管与接箍缺乏安全性评估。以SDTK1井二开下入ø365.12 mm×13.88 mm套管为例,采用有限元方法建立吊卡-套管-接箍的有限元模型,分析了拉伸、吊卡台阶支撑套管接箍,以及吊卡与套管存在偏心、吊卡磨损等情况,得出了各类情况下吊卡、套管、接箍及管体的应力状态。有限元计算结果表明:在拉伸和悬挂下入套管时,管体螺纹和接箍螺纹的应力状态存在显著差异,吊卡强度和套管螺纹的密封是需要重点关注的部位;吊卡台阶支撑下的套管在7500 kN载荷下入是安全的,但在极限8500 kN载荷时,接箍螺纹存在塑性贯通的风险;偏心和吊卡孔磨损对吊卡影响较大,建议当吊卡孔磨损达到1 mm时更换新吊卡,或者在套管悬重超过500 t时,采用卡瓦型吊卡进行套管下入。所得结论可为超重套管的下入操作和安全性提供参考。 展开更多
关键词 大尺寸套管 超重套管 套管下入 强度评定 接箍 吊卡
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套管变形井压裂用超小直径可溶桥塞螺旋卡瓦结构设计
6
作者 喻成刚 杨建 +4 位作者 付玉坤 王康 姜杰 石昌帅 梅蕾 《石油机械》 北大核心 2025年第10期72-78,共7页
随着四川盆地页岩气勘探开发逐步向深层迈进,地层温度压力更高、水平段更长、施工压力更大,套管变形井数量显著增加,套管变形程度也愈发严重。传统可溶桥塞受外径大小限制,在套管变形井下入时存在遇阻、遇卡等问题,导致不能顺利下放至... 随着四川盆地页岩气勘探开发逐步向深层迈进,地层温度压力更高、水平段更长、施工压力更大,套管变形井数量显著增加,套管变形程度也愈发严重。传统可溶桥塞受外径大小限制,在套管变形井下入时存在遇阻、遇卡等问题,导致不能顺利下放至目的层段,影响正常层段压裂施工作业。为此,设计了一种螺旋式卡瓦机构,建立小直径可溶桥塞+螺旋卡瓦+套管组合的有限元模型,并对螺旋卡瓦的螺距、圈数、旋向进行数值模拟分析与室内验证。研究结果表明:随着螺旋卡瓦螺距和圈数的增加,螺旋卡瓦最大锚定力均呈现减小趋势,螺旋卡瓦螺距推荐40 mm、螺旋卡瓦圈数推荐1圈;螺旋卡瓦旋向与螺旋胀锥旋向相反时,超小直径可溶桥塞的锚定性能更好;螺旋卡瓦最大锚定力为502.3 kN,可满足套管变形井条件下小直径锚定大环空的分段压裂需求。所得结论可为超小直径可溶性桥塞设计提供参考。 展开更多
关键词 套变井 超小直径可溶桥塞 螺旋卡瓦 结构设计 仿真模拟
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多级压裂对生产套管抗外挤强度的影响分析
7
作者 张俊成 李军 +4 位作者 张辉 连威 刘献博 王典 李辉 《石油机械》 北大核心 2025年第4期71-79,共9页
多级压裂过程工序复杂,井筒内外环境多变,容易导致套管损伤,强度降低。为探究多级压裂对水平段套管抗外挤强度的影响,考虑多级压裂全过程中温度、压力剧烈变化时套管应力的变化规律及强度变化情况;以松辽盆地页岩油井为例,建立三维数值... 多级压裂过程工序复杂,井筒内外环境多变,容易导致套管损伤,强度降低。为探究多级压裂对水平段套管抗外挤强度的影响,考虑多级压裂全过程中温度、压力剧烈变化时套管应力的变化规律及强度变化情况;以松辽盆地页岩油井为例,建立三维数值模型,从管柱力学和静力学理论出发,分段模拟了整个多级压裂过程中套管应力的变化;并以此为基础计算了压裂后套管的剩余抗外挤强度百分比,还考虑多级压裂导致的附加应力,分析了附加应力对套管剩余抗外挤强度的影响。分析结果表明:多级压裂导致的套管应力增量越大,套管抗外挤强度下降幅度越大,呈线性下降趋势;套管钢级越高,压裂产生的影响越小,同比之下剩余抗外挤强度越大;同时考虑多级压裂和套管轴向力时,套管所受应力增量与其剩余抗外挤强度的关系不变,但轴向拉力会造成套管的抗外挤强度降低,轴向压力则相反;随着钢级增加,套管剩余强度越来越大,套管所受轴向力和套管上的应力增量变化对剩余抗外挤强度的影响越来越小。研究结果可为页岩油气水平井多级压裂过程中井筒完整性控制和高效开发提供理论支撑。 展开更多
关键词 多级压裂 轴向力 生产套管 抗外挤强度 应力增量 套管钢级
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白马区块页岩气水平井断层滑移对射孔套管应力影响研究
8
作者 秦文斌 王莉 +3 位作者 李忠慧 刘剑 张峻岚 董吉宁 《石油机械》 北大核心 2025年第9期111-119,共9页
目前套管变形问题严重制约了白马区块页岩气开发利用,为了明晰断层滑移下射孔套管应力变化规律,采用现场地震资料与模拟相结合的方式进行研究。综合考虑断层滑移角度、滑移距离以及套管射孔参数,建立射孔套管-水泥环-滑移地层数值模拟模... 目前套管变形问题严重制约了白马区块页岩气开发利用,为了明晰断层滑移下射孔套管应力变化规律,采用现场地震资料与模拟相结合的方式进行研究。综合考虑断层滑移角度、滑移距离以及套管射孔参数,建立射孔套管-水泥环-滑移地层数值模拟模型,开展有限元模拟试验,研究断层滑移下射孔套管应力变化规律。研究结果表明:白马区块83%的套管变形发生在压裂施工期间,44%的套管变形点位于射孔段,水力压裂导致断层裂缝活动,进而诱发断层滑移使得套管变形;在断层滑移过程中,射孔套管应力变化规律与未射孔套管相似,随着滑移距离增大,套管应力逐渐增大;随着滑移角度增大,套管应力先增大后减小,倾角为60°时套管应力最大;考虑射孔参数时,射孔孔径及孔密越大,套管应力越大,相比于未射孔套管,滑移距离为1 mm时,套管应力受射孔影响较大,射孔套管平均应力为未射孔套管应力的1.5倍;随着滑移距离和滑移角度增大,断层滑移成为套管应力主要影响因素。研究成果可为断层滑移下套管射孔参数优选,以及页岩气套管变形机理提供研究思路和理论依据。 展开更多
关键词 页岩气 套管变形 数值模拟 断层滑移 射孔 白马区块
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基于响应面法的小型井下油水分离器操作参数优化
9
作者 曹砚锋 邱浩 +4 位作者 文敏 王通 赵军伟 邹明华 潘豪 《石油机械》 北大核心 2025年第5期125-132,共8页
油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比... 油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比3种操作参数与分离效率及压降之间的数学关系,分析了油相密度、处理量和分流比对分离效率和压降的单独影响,探讨了它们之间的交互影响关系,确定了最佳的操作参数组合形式,并对响应模型进行了验证。研究结果表明:方差分析与显著性检验显示模型的线性回归决定系数R~2分别为0.9729、0.9911,表明响应模型的相关性较好;当油相密度为800 kg/m^(3)、来液处理量为1.413 m^(3)/h及分流比为39.419%时,分离效果最优;优化后分离器分离效率由初始操作参数的79.56%提升至96.37%;操作参数优化后的分离器底流附近油相体积分数明显降低,溢流附近(油相出口)的含油体积分数提升了5个百分点。所得结果和研究方法可为井下油水分离器的结构再优化及现场应用提供指导。 展开更多
关键词 油水分离器 响应面法 操作参数 结构优化 分离效率 数值模拟
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旋转引鞋套管下放工具研制与试验
10
作者 郭朝辉 李振 +3 位作者 姚辉前 刘伟 管锋 刘先明 《石油机械》 北大核心 2025年第1期68-73,88,共7页
针对深井超深井以及水平井等高难度井井筒内普遍存在砂桥、岩屑床等导致的套管难以下放到位的问题,研制了一款以涡轮为动力元件的旋转引鞋套管下放工具。通过建立涡轮定、转子的三维模型,利用ANSYS仿真软件对其进行流道抽取、仿真分析... 针对深井超深井以及水平井等高难度井井筒内普遍存在砂桥、岩屑床等导致的套管难以下放到位的问题,研制了一款以涡轮为动力元件的旋转引鞋套管下放工具。通过建立涡轮定、转子的三维模型,利用ANSYS仿真软件对其进行流道抽取、仿真分析和水力性能预测,并搭建了10级涡轮试验台架进行水力性能试验。试验结果表明:试验数据与仿真数据相符;涡轮最佳转速区间为600~1000 r/min,扭矩120~180 N·m,压降稳定在1.6 MPa左右;在工作转速100~200 r/min时,涡轮扭矩为245~290 N·m,满足250 N·m的最大扭矩需求。所得结论可为旋转引鞋套管下放工具的设计和优化提供技术支持。 展开更多
关键词 旋转引鞋 套管下放工具 涡轮 偏心导向头 涡轮性能试验
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涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋研制及应用
11
作者 陈小元 吴波 +4 位作者 史怀忠 熊超 屈子骁 王委 周志刚 《石油机械》 北大核心 2025年第1期55-61,共7页
针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速... 针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速的影响,进而对叶轮结构参数进行优化设计。搭建了套管动力引鞋工具地面测试试验平台,对其关键性能参数进行测试,结果满足设计需求,并开展了相关现场试验。试验结果表明:该工具可通过钻井液循环带动井下引鞋头旋转,从而进行井壁的修整和井筒的冲洗,并帮助完井套管柱的顺利下入,极大提高了作业效率。该研究可为水平井以及大斜度井完井管柱降阻下入工具的研制与应用提供技术借鉴,进而提高完井作业效率,降低施工成本。 展开更多
关键词 水平井 岩屑床 涡轮驱动 套管引鞋 井下动力引鞋
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基于综合频率分析法的高温高压可回收封隔器卡瓦优化研究
12
作者 向少华 《石油机械》 北大核心 2025年第9期145-152,共8页
随着塔里木盆地、准噶尔盆地和四川盆地勘探开发的深入,深层、超深层高温高压储层对可回收封隔器的锚定、解封性能提出了更为严格的要求。针对超深高温高压油气井完井问题,以可回收液压封隔器分瓣式卡瓦为研究对象,结合高温高压井下工况... 随着塔里木盆地、准噶尔盆地和四川盆地勘探开发的深入,深层、超深层高温高压储层对可回收封隔器的锚定、解封性能提出了更为严格的要求。针对超深高温高压油气井完井问题,以可回收液压封隔器分瓣式卡瓦为研究对象,结合高温高压井下工况,基于有限元法和综合频率分析法,完成了卡瓦关键几何参数优选;同时通过性能测试、现场试验验证了优化后卡瓦功能的可靠性。研究结果表明:分瓣式卡瓦锚定过程中,卡瓦齿受力不均、咬入套管深度差异大是高温高压条件下无法正常解封的主要原因之一;与其他试验因素相比,卡瓦内锥角(因素D)对试验评判指标影响较大,牙齿间宽度(因素C)对试验评判指标影响较小;综合频率分析法确定的最佳试验方案为A_(2)B_(2)C_(1)D_(2),在该试验方案下,材料屈服失效率由9.04%下降为7.19%,套管等效塑性应变由0.028 87减小为0.006 98;优化后的卡瓦结构在超深高温高压油气井完井过程中,锚定、解封功能正常,可有效解决封隔器解封异常的问题。研究结果可为分瓣式卡瓦结构设计及现场应用提供参考。 展开更多
关键词 高温高压 可回收封隔器 综合频率分析法 卡瓦结构优化 正交试验 超深井 解封功能
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膨胀套管计算机仿真分析 被引量：24
13
作者 练章华 施太和 +5 位作者 杨龙 高智海 董范 李渊 徐英 叶林祥 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期41-43,共3页
膨胀套管在我国还处于探索研究阶段 ,文章用弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀套管膨胀过程的力学模型 ,对N80钢级材料的 114 .3mm套管膨胀至 139.7mm进行了膨胀过程详细的计算机仿真研究 ,给出了摩擦系数为 0 .0、0 .0 5、0 .1和 0 ... 膨胀套管在我国还处于探索研究阶段 ,文章用弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀套管膨胀过程的力学模型 ,对N80钢级材料的 114 .3mm套管膨胀至 139.7mm进行了膨胀过程详细的计算机仿真研究 ,给出了摩擦系数为 0 .0、0 .0 5、0 .1和 0 .15时 ,膨胀套管内等效应力、套管内的残余应力随活塞位置变化的定量曲线。在大量数值模拟的基础上 ,得出了膨胀套管内的残余应力随摩擦系数的增大而减小的规律 ,最大等效应力发生在活塞锥体部分的膨胀套管内。 展开更多
关键词 膨胀套管 计算机仿真分析 油气井 摩擦系数 膨胀机构 力学模型 等效应力
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膨胀管技术的应用研究初探 被引量：51
14
作者 余金陵 周延军 王锡洲 《石油钻探技术》 CAS 2002年第5期55-57,共3页
膨胀管技术被称为二十一世纪钻井、完井方面最具革命性的技术 ,对膨胀管技术在钻井、完井、采油、修井方面的应用和膨胀原理进行了初步研究 ,认为膨胀管技术在理论上和工艺上是可行的。
关键词 膨胀管技术 应用 研究 钻井 完井 套管 采油 机理
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川西长裸眼水平井下尾管循环解阻关键技术 被引量：13
15
作者 张瑞 侯跃全 +2 位作者 郭朝辉 李夯 刘国祥 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期52-57,共6页
为解决川西长裸眼水平井中尾管下入遇阻和不易下到设计位置的问题,从提高尾管固井工具可靠性和尾管固井管串组合通过性等方面入手,优化了尾管固井管串组合,并选用压力平衡式尾管悬挂器、整体式弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,制定了... 为解决川西长裸眼水平井中尾管下入遇阻和不易下到设计位置的问题,从提高尾管固井工具可靠性和尾管固井管串组合通过性等方面入手,优化了尾管固井管串组合,并选用压力平衡式尾管悬挂器、整体式弹性扶正器和弹浮式浮箍等关键工具,制定了降低尾管下入遇阻概率和提高解阻成功率的技术措施,形成了适用于长裸眼水平井的下尾管中途大排量循环解阻技术。压力平衡式尾管悬挂器能消除循环憋堵或异常高压导致尾管悬挂器提前坐挂的风险;整体式弹性扶正器最小复位力约为常规单弓弹性扶正器的2倍,可提高套管居中度;弹浮式浮箍能解决常规弹簧式浮箍大排量长时间循环弹簧疲劳失效和回压阀冲蚀密封失效的问题。长裸眼水平井下尾管中途大排量循环解阻用技术在川西50口中浅层水平井进行了应用,解决了尾管下入遇阻和下不到设计位置的问题,尾管到位率达到了98%。研究结果表明,长裸眼水平井下尾管中途循环解阻技术可以解决川西长裸眼水平井尾管下入存在的问题。 展开更多
关键词 水平井 尾管固井 解阻 尾管悬挂器 扶正器 浮箍 川西地区
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高温高压套损井膨胀管修复技术 被引量：29
16
作者 李涛 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期374-378,共5页
针对高温热采、高压注水套损井膨胀管修复率低的问题,对膨胀管4项关键技术开展理论和实验研究,设计开发适用于高温高压工况的膨胀管修复工具。研制了胀后机械性能达到API N80套管钢级的膨胀管材、承载面角-9°的偏梯形膨胀连接螺纹... 针对高温热采、高压注水套损井膨胀管修复率低的问题,对膨胀管4项关键技术开展理论和实验研究,设计开发适用于高温高压工况的膨胀管修复工具。研制了胀后机械性能达到API N80套管钢级的膨胀管材、承载面角-9°的偏梯形膨胀连接螺纹、紫铜镶嵌焊接成型密封件以及碳化钨涂层的膨胀锥,并在此基础上试制了高温高压膨胀管补贴工具样机。室内实验表明：样机的膨胀压力为25~32 MPa、3轮次交变温度载荷耐压大于15 MPa、水密封耐压大于35 MPa,达到实验设计要求。辽河、吐哈油田45口井的现场试验表明：高温高压膨胀管修复技术适用于热采井、高压注水井的套损修复,套管补贴后验压15 MPa,保压30 min,压降小于0.2 MPa,一次施工成功率100%。修复后的油井增油明显,经济效益显著。 展开更多
关键词 套损井 热力采油 高压注水 补贴工具 膨胀管 膨胀锥 连接螺纹 金属密封 现场试验
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水平井控水完井管柱的研究与应用 被引量：18
17
作者 张国文 钱杰 +3 位作者 刘凤 张卫平 沈泽俊 裴晓含 《石油机械》 北大核心 2013年第3期89-91,共3页
冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先... 冀东油田早期多采用常规复合绕丝筛管完井方式对水平井进行开发,该完井方式单一,没有采取有效的水平井分段措施,笼统采油,最终导致水平井段过早水淹或报废。为此,研究了水平井控水完井管柱。该完井管柱采用调流控水筛管进行油层防砂,先期控水,保证各段出水均匀,能够延缓底水的锥进,延长水平井的采油寿命;利用遇油自膨胀封隔器对水平井段进行有效分隔,完井工艺简单,方便后期的分段作业;套管阀有效解决了防砂管与裸眼井壁间环空的洗井问题,保证了油层的解堵和顺利生产。冀东油田2口井的应用情况表明,用调流控水筛管防砂完井的井产油量明显高于用复合绕丝筛管完井的井,起到了很好的控水作用。 展开更多
关键词 水平井 完井管柱 调流控水筛管 先期控水 遇油自膨胀封隔器 套管阀
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海上油田防砂完井注水井反洗工艺及配套工具 被引量：17
18
作者 王立苹 杨万有 +3 位作者 罗昌华 程心平 沈琼 王良杰 《石油机械》 北大核心 2013年第5期36-39,共4页
目前海上油田防砂完井注水管柱不具有洗井功能,注水井长期注水会有污垢、有机沉积、腐蚀物质以及杂质等注入地层,使得注水压力上升、注水量降低,严重影响注水效果;长时间不洗井会出现管柱上提困难,造成大修作业,增加注水井作业成本。鉴... 目前海上油田防砂完井注水管柱不具有洗井功能,注水井长期注水会有污垢、有机沉积、腐蚀物质以及杂质等注入地层,使得注水压力上升、注水量降低,严重影响注水效果;长时间不洗井会出现管柱上提困难,造成大修作业,增加注水井作业成本。鉴于此,将注水管柱配套反洗插入密封工具、防返吐工作筒和配水器工具,可实现注水井不动管柱注水、反洗工艺技术切换,加强海上油田防砂完井井筒维护与管理,提高注水质量,降低注水井反洗成本,缩短施工周期,增强注水效果。现场应用情况表明,经过反洗的注水井注水压力降低,地层吸水指数提高,注水井分层配注量明显增加;井筒及近井地带得到了清洗,井筒内污垢、腐蚀物和杂质均被清除,解决了钢丝作业遇阻问题,改善了注入水质,增强了水驱开发效果。 展开更多
关键词 防砂完井 注水管柱 反洗工艺 反洗插入密封工具 防返吐工作筒 配水器
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伸缩臂式铁钻工旋扣钳的设计研究 被引量：25
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作者 黄悦华 李洪波 +2 位作者 王正磊 蒋合艳 屠俊文 《石油机械》 北大核心 2014年第7期28-31,共4页
旋扣钳既可作为一种旋扣工具单独使用,也可以作为铁钻工的一个部件与冲扣钳一起完成旋扣功能。在介绍旋扣钳功能及结构原理的基础上,对旋扣钳结构进行了设计,确定了旋扣钳夹持钻头范围和伸缩液缸的行程,具体包括滚子最小开口距离、液压... 旋扣钳既可作为一种旋扣工具单独使用,也可以作为铁钻工的一个部件与冲扣钳一起完成旋扣功能。在介绍旋扣钳功能及结构原理的基础上,对旋扣钳结构进行了设计,确定了旋扣钳夹持钻头范围和伸缩液缸的行程,具体包括滚子最小开口距离、液压缸最大/最小长度;同时对旋扣钳的自动对中机构进行了设计,参照ST80/IR80铁钻工,确定了旋扣钳连续旋扣扭矩和最大旋扣速度。利用UG NX7.0软件对新设计的旋扣钳进行了运动仿真。仿真结果表明,旋扣钳的各零部件均按照实际上、卸扣工况动作,各零部件在实际工作中不会发生干涉,运动轨迹与预期设计相吻合。 展开更多
关键词 铁钻工 旋扣钳 旋扣 冲扣钳 对中机构 运动仿真
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温-压作用下水泥环缺陷对套管应力的影响 被引量：15
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作者 郭雪利 李军 +1 位作者 柳贡慧 范明涛 《石油机械》 北大核心 2018年第4期112-118,共7页
在页岩气水平井多级分段压裂施工中,由于压裂段固井质量较差,当井筒温度和压力急剧变化时,套管失效风险会大大增加。在现场完井和压裂施工数据基础之上,综合考虑压裂压力和井底温度变化,建立了不同水泥环形态的套管-水泥-地层组合体模型... 在页岩气水平井多级分段压裂施工中,由于压裂段固井质量较差,当井筒温度和压力急剧变化时,套管失效风险会大大增加。在现场完井和压裂施工数据基础之上,综合考虑压裂压力和井底温度变化,建立了不同水泥环形态的套管-水泥-地层组合体模型,研究压裂过程中水泥环缺失、压裂压力和温度变化对套管应力的影响。计算结果表明:压裂施工中,当以大排量向井筒内泵入压裂液时,井底温度显著降低;如果施工压力较大、水泥环出现窜槽缺失,则套管会产生应力集中,这将急剧增加套管应力,大大增加套管失效风险。固井质量对井筒完整性至关重要,同时必须将压裂液温度、排量和施工压力控制在合理范围,从而保证压裂过程中套管的安全。 展开更多
关键词 固井质量 套管应力 水泥环缺失 压裂压力 页岩气井 套管失效
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