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题名多体柔性筛管水平井眼下入阻力分析
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作者
刘鑫阳
胡中志
王成林
朱军
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机构
四川轻化工大学机械工程学院
中国石油天然气管道工程有限公司
大庆钻探钻井四公司定向井分公司
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出处
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期148-155,共8页
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文摘
柔性筛管是超短半径水平井防砂的重要防砂工具,对于柔性筛管下入阻力的研究,有利于提高超短半径水平井技术的完井作业能力,提高采油效率。基于多体动力学理论,建立了柔性筛管井下运动时的数学模型,推导了筛管通过弯曲段的临界参数以及井下摩擦力的计算方法。采用ADAMS软件对柔性筛管进行仿真模拟,并基于柔性筛管的结构参数进行了动力学分析,确定了影响柔性筛管延伸能力的主要因素,揭示了在有限推力下,筛管单元长度以及井下作业环境对多体柔性筛管延伸长度的关系曲线,并给出了提高延伸能力的推荐方法。结果表明:较低的摩擦系数有利于提高井下柔性筛管的作业长度;在许用单元长度范围内,存在一个下入阻力最小的筛管单元长度的区间范围,能使多体柔性筛管的延伸能力达到最大;考虑井下柔性筛管摩擦力的累积速度,对柔性筛管进行局部减质量能达到提高延伸长度,同时降低作业成本的效果。研究成果可为提高水平井眼中运动柔性筛管的极限长度提供借鉴。
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关键词
柔性筛管
超短半径水平井
防砂
多体动力学
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Keywords
flexible screen
ultra-short radius horizontal well
sand control
multi-body dynamics
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分类号
TE257
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名Φ120 mm柔性筛管球铰接头结构强度分析与优化
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作者
刘鑫阳
胡中志
朱军
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机构
四川轻化工大学机械工程学院
大庆钻探钻井四公司定向井分公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第20期8634-8641,共8页
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基金
四川省科技计划(2021YJ0354)
四川轻化工大学人才引进计划(2019RC16)。
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文摘
球铰连接柔性筛管的接头强度直接影响着柔性筛管的下入能力,运用ADAMS软件,在柔性筛管下入阻力估算的基础上,进行了Φ120 mm柔性筛管球铰接头强度研究以及关键参数分析。基于多体动力学理论,建立了阻力计算模型,通过理论分析与模拟计算相结合的方法,分析了井下柔性筛管阻力变化趋势,并使用ANSYS有限元软件研究了球铰接头在不同摆动角度时的受力变化,揭示了球铰接头的关键结构参数以及对接头强度的影响规律。结果表明:球形接头的结构强度能满足井下作业时的自重拉伸载荷;球铰的摆动角度对接头连接处受力变化明显,且危险截面位置不同,随着摆动角度增大会加重接头的承受负担;影响接头强度的关键影响因素包括接头边缘壁厚、边缘处的倾斜角度以及球头厚度,对其进行了优化处理,不仅能有效增强接头的力学性能,还提高了造斜段通过性。研究成果可为柔性筛管的优化设计提供参考。
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关键词
柔性筛管
超短半径水平井
接头强度
有限元分析
优化设计
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Keywords
flexible screen
ultra-short radius horizontal wells
joint strength
finite element analysis
optimization design
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分类号
TE257
[石油与天然气工程—油气井工程]
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