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题名长水平段超深井连续管钻塞作业受力分析
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作者
张宇敏
付悦
曲宝龙
马卫国
刘少胡
付必伟
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机构
长江大学化学与环境工程学院
中石油江汉机械研究所有限公司
长江大学机械工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第8期17-24,共8页
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基金
国家科技重大专项“连续管装备与应用技术”(2011ZX05036-006)
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目“连续管智能控制与安全评定”(T2021035)。
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文摘
为了准确预测连续管钻塞作业的下入深度,并对其作业过程进行安全评估,在考虑井眼轨迹、连续管浮重、管套摩擦力、连续管屈曲以及工具组合边界条件等因素的基础上,基于软绳模型,采用变摩擦因数、变壁厚连续管,考虑流体拖曳力影响,建立了连续管作业力学分析模型;结合超深井(S9P1H井)现场数据对比分析不同模型的结算结果。研究结果表明:井液拖曳力会导致连续管载荷增大,变摩擦因数有利于减小连续管载荷;变壁厚减小了连续管应力,减轻了连续管疲劳,延长使用寿命;采用直径60.3 mm连续管,即使在高达20和25 kN的钻压下,连续管仍可钻至井底,说明变摩擦因数、变刚度力学模型能在安全范围内最大限度地增强钻塞作业能力。研究结果有助于解决超深井钻塞作业连续管延伸能力不足的问题。
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关键词
钻塞作业
超深井
力学模型
变壁厚连续管
下入深度
拖曳力
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Keywords
plug drilling operation
ultra-deep well
mechanical model
CT with variable wall thickness
landing depth
drag force
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分类号
TE358
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名异形磨鞋齿钻磨水泥塞影响规律研究
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作者
李明慧
付悦
沈瑷伦
管锋
田海锋
李梓睿
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机构
长江大学机械工程学院
中石油江汉机械研究所有限公司
中国石油和石油化工设备工业协会
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第4期1-8,共8页
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基金
国家重点研发计划项目“海洋石油大直径指向式旋转导向系统研制”(2023YFC2810900)
湖北省中央引导地方科技发展专项“超深复杂工况井作业工具研制与应用示范”(2022BGE257)。
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文摘
针对国内钻塞作业中异形磨鞋齿钻磨水泥塞影响规律不清晰的问题,基于弹塑性力学和岩石力学理论,以Drucker-Prager准则作为水泥塞的强度准则,以Ductile-Damage准则作为水泥塞的失效准则,采用数值模拟方法,针对圆柱齿、星形齿、金字塔齿和三棱锥齿等4种磨鞋异形齿单齿破岩效率及影响规律进行了研究。应用ABAQUS软件建立了4种磨鞋异形齿单齿破碎水泥塞三维有限元模型,对比分析出破岩效率最高的磨鞋齿,并在此基础上分析了前倾角、切削深度和切削速度等3种切削参数对其破碎比功的影响。研究结果表明:3种异形齿均比圆柱齿更易破碎水泥塞,其中三棱锥齿破碎比功最小,破岩效率最高;三棱锥齿的破碎比功随着深度的增加而减小,随着前倾角的增加先增大后减小,随着速度的增加而增加,并得到了最佳参数区间,即切削深度1~2 mm、前倾角10°~15°、切削速度7.69~10.26 m/s时为最佳参数区间,可以保证平均力和破碎比功较小的同时破碎更大体积的岩石。研究结果可为钻塞作业中磨鞋齿的选择及钻井参数的优选提供依据。
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关键词
钻塞作业
磨鞋
破岩效率
异形齿
切削深度
前倾角
切削速度
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Keywords
drill plug operation
mill shoe
rock-breaking efficiency
special-shaped cutter
cutting depth
rake angle
cutting speed
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分类号
TE935
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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