管柱
- 深层水平井机械坐封过程力学精细描述
向变形,实现对油管柱内部与生产套管间的环形空间的压力封堵[1]。受水平井结构影响,测试管柱套管接触会产生摩阻;同时,测试管柱有效轴向压力超过屈曲临界载荷,测试管柱将发生屈曲变形并与套管接触使测试管柱与套管的摩阻激增。因此摩阻使井口释放的悬重不能完全传至封隔器胶筒。现场机械坐封井口悬重释放值的选取依赖经验且保守(大于等于封隔器最小压重的1.5倍),对于深层水平井,过大悬重释放值易对封隔器造成损伤,严重影响测试作业安全性。因此,开展深层水平井机械坐封过程力学研
科学技术与工程 2023年32期2023-12-14
- 气井带压作业管柱稳定性安全评估方法研究*
在作业过程中, 管柱承受井内高压产生的上顶力、 管柱与井筒之间的摩擦阻力和举升系统提供的下压力等, 同时游动卡瓦与环形防喷器间的管柱长度(管柱无支撑长度)随管柱起下作业也在实时变化。 在众多复杂因素的影响下, 当管柱受到的轴向力超过管柱的临界压曲力时, 位于游动卡瓦和环形防喷器之间的管柱就会发生弹性弯曲, 甚至发生塑性形变, 对管柱造成破坏, 进而造成管柱脱落、 井喷失控等事故[6-8]。许多学者对管柱作业风险和受力情况进行了分析, 得到了许多有价值的研究
石油机械 2023年5期2023-06-15
- 带压起下速度管柱工艺优化及应用
[1-6]；速度管柱排水采气工艺主要是通过在原有生产油管中下入连续油管或更小直径的油管，以此减小过流面积，增加气体流速，从而提高气体的携液能力，排出井筒积液，稳定气井生产[7-11]；因此，速度管柱工艺作为有效的排水采气工艺在各大油气田已经规模化应用[12]。目前采气行业速度管柱已实现带压下入速度管柱作业，可是速度管柱下入后也不是一劳永逸的，气井在采用速度管柱工艺生产一段时间后，伴随着地层能量的衰减，气井产量逐渐降低，原先的速度管柱已无法实现气井自动携液生
石油化工应用 2022年10期2022-12-16
- 快插式转向管柱伸缩轴工装的开发与使用
统之一，其中转向管柱是转向系统的重要部件，使驾驶员作用在转向盘上的力矩通过转向管柱、转向机、转向横拉杆等部件转化为车轮的运动，实现车辆转向的目的。随着安全性要求的逐步提升，转向管柱还要承担二次碰撞中能量吸收的作用，以保护驾驶员的安全。在汽车制造企业，转向管柱的开发已经非常成熟，功能与安全性都已经很完善。对于车辆制造商来说，会更加关注转向管柱与转向联接轴的装配，因为装配的操作直接影响车辆的装配速度与工人操作的劳动强度。传统转向管柱伸缩轴与联接轴之间的联接方式
汽车实用技术 2022年20期2022-11-02
- 延北113—133致密气藏水平井速度管柱安装策略研究
行业内主流的速度管柱排水采气措施对该区积液井进行治理。截至2020年12月31日共投产水平井64口，利用速度管柱生产的井有23口。速度管柱安装前水平井正常生产时平均单井日产3.4×104m3，速度管柱安装后水平井平均单井日产1.6×104m3, 水平井产量恢复了47%，产量恢复比例较低，速度管柱排水采气效果较差。为了提高速度管柱排水采气效果，较大程度恢复产能，2021年初开展了区块内速度管柱安装策略研究。通过调研目前行业内对于速度管柱安装的策略，发现目前的
非常规油气 2022年2期2022-04-25
- 高压高产气井油管柱强度安全分析
8200)油气井管柱是石油天然气开采作业中的必需设备，随着越来越多的深层油气资源进行勘探开发，油气井管柱所处的工作环境也急剧恶化，尤其是高温、高压、高产井“三高”油气井[1-3]。油井管柱生产环境恶劣，且井况和地下条件复杂，造成管柱受力状况差异较大，从而导致管柱变形、蠕动更加复杂且剧烈。因此，在生产作业过程中，管柱易出现塑性失效、断脱失效，导致管柱失效事故频繁发生，使得油气藏无法进行长久持续开采，给气井的开发带来了诸多问题，造成油气开采成本升高。目前许多研
科学技术与工程 2022年8期2022-03-30
- 高压高产气井测试管柱螺纹安全分析*
重要部分，而测试管柱作为勘探与开发的关键装备，其力学行为将直接影响测试管柱和井下工具等的工作性能以及安全可靠性。测试管柱通过管柱螺纹进行连接，在外载荷和内部流体的作用下，测试管柱将发生剧烈振动，导致连接管柱的螺纹应力分布和应变出现较大变化，影响测试管柱的连接强度[1-3]。在测试过程中，高压高产气体从地层进入井筒，经测试管柱到达平台井口，气体的高速流动会进一步诱发管柱振动，影响管柱的连接强度[4-5]。因此，为了保证测试管柱的安全性，需要对测试过程中测试管
石油机械 2022年3期2022-03-22
- 高压高产气井完井管柱振动特性及安全分析*
)0 引 言完井管柱是连接地层与地面的重要通道，在油气井生产过程中由于高速流体流经管柱，诱发管柱振动，而管柱振动又会影响流体流态变化，进而形成流固耦合振动。振动会造成管柱在低应力状态下的疲劳破坏，降低接箍螺纹的密封性能，甚至造成完井管柱断裂失效事故。因此，研究完井管柱振动对确保管柱安全具有重要意义。近年来，许多学者对管柱流固耦合振动规律进行了研究。W.BURMANN[1]扩展了经典的水锤模型，建立了直管流固耦合的轴向振动四方程模型，研究了管柱系统不同流段的
石油机械 2022年1期2022-01-18
- 深水水下井口下沉时送入管柱纵向振动分析*
统尚未建立，送入管柱是钻井平台与水下井口之间唯一的连接体[1-2]。现场作业时，送入管柱存在一种非常危险的状况，就是表层套管在固井前循环及注水泥固井期间出现的水下井口下沉[3-4]。水下井口主要靠海底泥土的承载力提供支撑，但深水海底土质状况不稳定，难以准确计算。当大尺寸、大质量的表层套管管串[5-6]坐落在水下井口时，地层难以承受其坐落在水下井口上的重力就会发生水下井口下沉。2010年，流花29-1井就发生了水下井口下沉事故[7]。水下井口下沉时，送入管柱
石油机械 2021年12期2021-12-13
- 动态载荷作用下UGS管柱非线性屈曲特性研究*
)0 引 言注采管柱作为地下储气库(Underground Gas Storage ，UGS)运行的主要工具，面临地质构造复杂和大流量强注强采的苛刻要求，服役周期管柱的非线性屈曲特性研究是储气库井安全运行的关键问题[1-4]。在储气库井作业过程中，井下压力波动和井身结构等产生的持续动态载荷诱发注采管柱振动位移，易导致变形管柱与套管壁碰撞接触，加剧管柱的变形失效。因此，对动态载荷作用下UGS管柱屈曲特性研究显得尤为必要[5-7]。国内外许多学者对储气库井的管
石油机械 2021年4期2021-04-23
- 文23储气库注采管柱接头密封性能指标研究*
气关键通道的注采管柱，不仅承受着这种注采压力的交替变化，还承受着注采温度的交替变化，导致注采管柱在拉伸、压缩载荷下循环受载，另外服役年限超过30年，故依据SY 6805—2010《油气藏型地下储气库安全技术规程》和SY/T 6848—2012《地下储气库设计规范》对储气库注采管柱提出应选用气密封螺纹接头。但众多气密封螺纹接头的密封性能存在差异[1-2]，尤其是气密封螺纹接头的抗压缩能力[3]。结合文23储气库注采管柱结构和服役工况，计算获取了文23储气库注
石油管材与仪器 2021年1期2021-04-13
- 海上油田同心双管分层注入管柱打捞技术应用
。在水聚分注工艺管柱的基础上，研发并在渤25 井中应用了水气交注工艺管柱，该管柱采用由大油管、小油管组成的同心双管分层注入管柱，第一层油组和第二层油组实施水气交替，第三层油组一直保持注水，实现了回注天然气[1]。后由于油田用电量持续增加，伴生天然气基本用于透平发电，渤25 井第一层和第二层不再注气、改为注水。2018 年，渤25 井更换管柱时无法提活外层管柱，需要进行修井打捞作业，开展了同心双管分层注入管柱打捞技术攻关。1 作业井主要难点渤25 井是φ 2
天津科技 2021年3期2021-04-06
- 考虑纵向振动的注入管柱安全性分析
单纯油管作为施工管柱，即，压裂管柱为不带封隔器、油管锚等井下工具的光油管,不但节约了工具成本，而且还节省了后期工具打捞等作业的成本，简化了施工工序，加快了油气井投产进度。同时，油套环空的流体也可以作为“天然”的封隔器，与空套管注入作业相比，有效降低了上部套管的承压值。1 注入管柱轴向抗拉安全系数研究带有封隔器的管柱在注入作业时，由于封隔器的油套环空的封隔作用，注入管柱内外压差较大；同时由于封隔器的锚定作用，对管柱末端的纵向位移进行了约束，因此管柱会因压力、
石油矿场机械 2021年2期2021-03-26
- 深水测试管柱测试过程中横向振动特性分析
关依据；深水测试管柱是安全高效完成测试作业的关键基础，为深水油气测试提供安全通道［3-4］。在深水测试作业过程中，测试管柱与隔水管组成“管中管”结构，在风浪流等海洋环境载荷的作用下，测试管柱与隔水管均会受到钻井平台的运动影响；同时，隔水管在海流作用下的横向变形使得其与测试管柱间存在接触碰撞；此外，由于内部气流与环空流体的影响，深水测试管柱的横向振动参数势必变得复杂，在极端载荷作用下易导致测试管柱的弯曲、碰撞、磨损等［5］。在深水管柱领域，此前研究较多的是隔
海洋工程装备与技术 2021年1期2021-02-19
- 不同气体产量下水平井完井管柱振动机理的试验研究
10500）完井管柱是连接地下油层和地面的重要通道，主要由油管、安全阀、伸缩节、滑套、封隔器、密封插入管和射孔枪等部件构成［1-2］。当流体流过管柱时，会发生流固耦合现象，进而引起管柱振动。特别是在管柱内流体产量变化、开关井频繁、管柱弯曲等因素的影响下，完井管柱的振动会加剧［3-5］。管柱振动可能造成管柱疲劳破坏，同时过大的振动会导致管柱内外管碰撞，这将严重影响管柱的寿命。国内外很多学者对流体对管柱振动的诱发和完井管柱的振动进行了研究。Paidoussis
工程设计学报 2020年6期2021-01-22
- 深水测试管柱与隔水管的横向承载特性
作业过程中，测试管柱位于隔水管内部，隔水管通过张紧装置与平台连接，测试管柱悬挂在顶驱大钩上，海水、隔水管、环空流体、测试管柱及管内流体组成了海上测试的“管中管”结构体系[3-6]。由于风、波浪、海流等环境载荷的激励，测试水深的增加，深水测试作业易导致隔水管与测试管柱产生复杂的横向动态特性，从而引起测试管柱的弯曲、碰撞、磨损等。此前，在海上管柱力学方面，国内外研究主要围绕隔水管下入、立管涡激振动、隔水管与井口的耦合作用等方面[7-15]，而测试管柱力学研究则
天然气工业 2020年12期2021-01-06
- 气井带压起复杂管柱施工难点及对策
中心)气井带压起管柱技术已在中石油长宁-威远国家级页岩气示范区、中石油涪陵页岩气区块广泛应用[1]，但需起出的管柱结构较简单，大致管柱结构为：油管挂+油管+工作筒+油管+工作筒+筛管，或油管挂+油管+筛管。通常采用钢丝作业设备在工作筒上坐封堵塞器或光油管上打电缆桥塞实现管柱内封堵后，带压起出井内管柱，工艺已较为成熟，但缺少带压起复杂管柱的实践与经验，限制了气井带压作业技术的发展。以带压起复杂管柱实际案例为分析对象，归纳了作业过程中关键工艺难点，针对难点总结
钻采工艺 2020年4期2020-10-28
- 高压注水工艺管柱受力与形变分析
要：高压注水工艺管柱井下作业过程中的力学行为较为复杂，会受到浮重、活塞、横向、螺旋弯曲、摩阻及温差等基本效应的影响，使得注水工艺管柱产生轴向载荷及位移。通过分析注水工艺管柱在不同工况下的力学行为，基于VB6.0语言编制了井下管柱所受轴向载荷及形变量分析软件程序，并结合实例油田对注水工艺管柱在井下不同工况下的受力与形变进行了计算与分析，以确保注水工艺管柱在井下安全有效地工作。关 键 词：高压;工艺管柱;不同工况;力学行为分析中图分类号：TE 934
当代化工 2020年3期2020-04-07
- 组合油管对水平井修井管柱下入能力的影响研究
［1］，使得修井管柱向下的整体轴向作用力相对较小，从而导致修井管柱下入困难［2］。针对以上问题，国内外学者对修井管柱的下入能力展开了研究，如：Child等人建立了考虑摩阻系数受修井液密度、黏度、组成成分和井眼参数影响的管柱起下状态的计算模型［3-4］；Ruddy 等人对悬浮下管柱技术进行了力学分析，并建立了相关的力学分析模型［5］；曲永哲、王兆会等人以修井管柱在下入过程中所受的摩阻和钩载大小为依据，分析了修井管柱的下入能力［6-7］。为解决修井管柱下入困难
工程设计学报 2020年1期2020-04-04
- 紧扣在大修打捞施工中的实践与认识
规大修打捞及小修管柱活动无法解卡的油水井倒扣施工，紧扣的目的就是将中和点以上管柱丝扣上紧，避免中和点以上管柱在倒扣时提前倒开，降低倒扣成功率，实现安全倒扣。本文根据笔者在现场积累的实践经验，提出并讨论了正确实施紧扣作业的注意要点。1 紧扣适用范围紧扣就是将管柱上提至一定负荷采用与井内管柱丝扣相同的旋向旋转管柱上扣的过程。一般用于大修打捞后及小修管柱活动后无法解卡的油水井大修及小修倒扣作业。管柱紧扣一般采用转盘紧扣和液压钳紧扣两种方式。2 紧扣技术要点2.1
化工管理 2020年7期2020-01-15
- 多级多段细分注水管柱动态力学分析及蠕动规律
00)细分层注水管柱所在油区储层纵向上层多,层间非均质性严重,渗透率级差高达4～13倍,层间差异加剧,工况趋于多样复杂化,易造成封隔器蠕动失效及管柱永久性弯曲等问题。在管柱力学分析方面,国内外学者的研究主要集中在管柱力学模型及压力温度等参数变化下注水管柱力学状态等方面,李钦道等[1]建立了力学分析模型,讨论了变形受力等问题。温后珍[2]考虑温度、压力及管柱屈曲临界载荷等因素,建立了管柱力学分析模型。蒋敏等[3]针对管柱屈曲、断裂、封隔器失效等诸多安全问题,
中国石油大学学报（自然科学版） 2019年6期2020-01-10
- 水平井钻磨管柱油管组合方式研究及下入安全性分析*
比逐渐增大，钻磨管柱在下入过程易造成遇卡、锁死等事故[3-4]。针对钻磨管柱下入困难问题，国内许多油田采用了2种线重油管的组合方式进行钻磨作业，通过改变直井段和造斜段的油管重量，增大管柱的有效推力，提高了管柱的下入能力[5-6]。但钻磨管柱组合方式的下入能力提升机理、下入载荷变化规律、2种线重油管组合方式优选的依据以及钻磨管柱下入性等问题尚无系统性研究。基于此，本文首先根据钻磨管柱存在多变径部位的特点，充分考虑井眼轨迹及管柱内外壁与流体间的相互作用力，利用
中国安全生产科学技术 2019年11期2019-12-12
- 含伸缩管的超深高温高压气井完井测试管柱三维力学行为分析
0 引 言油气井管柱的完整性是保障油气安全生产的基本要素之一。多年来关于管柱力学的研究很多，但大都是简化管柱力学模型的解析解[1-4]。近年来若干研究者开始采用三维有限元模型进行管柱力学分析[5-8]。管柱力学的三维有限元数值解有很多优点，同时也有一些技术困难：当管柱力学分析中涉及到弹塑性接触大变形问题时，不仅计算量大，而且由于问题的非线性程度较高，有时候很难得到收敛的管柱变形及油管-套管间接触应力分布的数值解。塔里木油田MJ4井完井测试管柱全长6 617
石油管材与仪器 2019年5期2019-10-31
- 碰撞安全与转向管柱溃缩吸能结构开发
员的伤害，从转向管柱溃缩吸能开发入手，介绍如何开发一种可溃缩的转向管柱。当高速行驶的汽车撞击到低速或者静止的物体后，高速行驶的汽车就会有一个比较大的减速度，根据牛顿定律，驾驶员由于惯性的作用，会向前继续运动，怎么样来约束驾驶员继续向前运动并降低驾驶员受到伤害程度，是被动安全需要解决的问题，本文只介绍安全转向管柱在被动安全约束系统中起到的作用和开发过程。2 被动安全约束系统简介在诸多约束系统中，转向管柱对驾驶员起到比较重要的作用。对于中等尺寸的轿车，在被动约
时代汽车 2019年12期2019-09-13
- 垂直井筒内悬挂管柱屈曲演变有限元分析
入,受井筒约束的管柱,井底受压段极易发生屈曲,管柱屈曲后与井壁进行碰撞、摩擦,极易造成管柱的快速失效。Lubinski等[1]研究了钻柱在垂直井眼中的稳定性,给出了钻柱正弦屈曲的临界载荷。Lubinski等[2]利用能量法推导了等螺距和轴向压力的关系式。Kwon等[3]采用非等螺距假设,分析了自重作用下垂直管柱的螺旋屈曲。Hajianmaleki等[4]采用显式有限元法,研究了垂直井有重管柱的屈曲问题。Mitchell[5]、Lukasiewicz[6]、
中国石油大学学报（自然科学版） 2019年4期2019-09-05
- 浅水平井完井管柱通过性风险预测
)在水平井下完井管柱作业中，完井管柱下入时首先依靠自重作为动力，随着井斜角的增加，管柱逐渐开始贴向下井壁，管柱和井壁之间摩擦阻力也随之增大，使得下入受阻。由于管柱刚性很大，也有可能使其卡在井眼的弯曲段而无法下入。为了保证在水平井完井管柱施工中的安全，要对管柱井眼相容性以及管柱在下入井底以后的强度问题进行深入研究。1 模型的建立1.1 管柱可通过的最大井眼曲率若某井段的井眼曲率较大，管柱通过该井段时可能会因为不能顺利通过而发生弯曲受损甚至发生破坏。因此，在这
承德石油高等专科学校学报 2019年2期2019-06-03
- 储气库注采管柱轴向振动相似模拟试验研究
节流等因素使注采管柱内的高速流体处于不稳定流动状态，流体压力发生瞬时变化时会诱发管柱一起耦合振动。管柱振动将加速管柱的疲劳破坏、接头磨损、螺纹松动和井筒完整性等问题，严重的振动将导致螺纹松扣、封隔器失封甚至管柱疲劳断裂等事故。然而，对于储气库交替大排量注采过程中的管柱振动，国内外仍缺乏相关研究。因此，需要开展储气库注采管柱振动研究，进一步分析气体诱发管柱振动的机理，了解管柱的实际运动状态及其影响因素。国内外学者对流体诱发管柱振动问题进行了深入的研究。国外从
石油管材与仪器 2019年2期2019-05-16
- 储气库注采管柱振动模拟试验及振动规律分析
过程中高压气体沿管柱高速流动，由于气体沿管柱流态的变化[2]，将会诱发气体振动，气体的振动将会作用到管柱壁上，使管柱振动。管柱结构弹性振动和气体振动相互影响，继而产生管柱耦合振动[3]。管柱振动必将会引起管柱疲劳、井下工具失效、油管螺纹失效等，将直接影响注采管柱的寿命和安全[4]。目前，对在高速气体流动条件下诱发管柱振动研究相对较少，特别是通过模拟振动试验开展管柱振动的研究就更少了，在已公开发表的文章中关于管柱振动的研究主要集中在钻柱振动的研究，钻柱振动与
石油管材与仪器 2019年2期2019-05-16
- 悬挂管柱正弦向螺旋屈曲转变时的临界载荷研究
受井筒约束的悬挂管柱，在其自身重力作用下，井底受压，易丧失弹性稳定性，导致屈曲。例如钻柱屈曲会引起钻头方向改变，加大侧向力和摩阻力，使钻柱自锁，更有甚者导致钻具疲劳破坏。Lubinski[1]首先研究了钻柱在垂直井筒中的稳定性，导出了钻柱在垂直平面内的弯曲方程，并给出了该方程的级数解。在两端铰支边界约束条件下，采用梁柱模型，无量纲长度取8，给出了钻柱在垂直平面内发生一次弯曲和二次弯曲的临界载荷，分别为1.94和3.75。但他在第2年发表的论文[2]中，将对
振动与冲击 2019年7期2019-04-22
- 深水测试管柱接触非线性力学行为
057)深水测试管柱作为海洋油气勘探开发的主要工具,长期处于流急浪高的海水之中,其服役周期的安全性是深水测试成败的关键问题之一[1]。深水测试管柱作业过程中内部有地层油气的快速流动,易受到外部隔水管弯曲的影响发生接触和摩擦,复杂的作业工艺和管柱结构对深水测试管柱的服役安全提出新的挑战。目前针对深水钻井隔水管与井口技术已开展较为系统的研究[2],针对深水测试管柱作业安全分析与控制技术的研究得到较大进展[3-5],考虑双管接触力学特性的研究主要包括海洋双层管柱
中国石油大学学报（自然科学版） 2018年4期2018-07-12
- 深水送入管柱导向系统力学性能及影响因素分析*
18067)油气管柱是深水油气开采系统的关键组成部分，由于海洋环境复杂，油气管柱及相关装备在下放过程中会受到波浪、海流、平台漂移等多种载荷的联合作用而发生横向偏移，若偏移过大则会造成管柱失效或者无法与海底装备对接等严重后果[1]。利用导向装置下放海底装备是一种相对传统且有效的作业方式，可控制送入管柱的横向偏移、减小回接连接器的切入角，从而实现深水送入管柱与海底井口设备的精准对接。然而，随着TLP、Spar等平台的应用，送入管柱的安全性面临新的挑战。国内外学
中国海上油气 2018年3期2018-07-09
- 深水钻井送入管柱的载荷计算与强度分析
41000)送入管柱是深水钻井中非常重要的管柱结构之一,主要功能是将大尺寸、高重量的表层导管和套管柱送入海底泥线以下[1-2]。在海底浅部地层导管段和表层套管段的深水钻井过程中,由于没有隔水管的保护,在海洋环境载荷、钻井船偏移运动以及被送入的底部套管柱重力等联合作用下,送入管柱的受力和变形会发生复杂变化。如果送入管柱的载荷计算不准和强度设计不合理,将会给深水钻井作业带来安全隐患,墨西哥湾和巴西海域钻井中都发生过因送入管柱失效而导致的巨大经济和环境损失[3-
中国石油大学学报（自然科学版） 2018年2期2018-05-18
- 复杂结构水平井管柱与井眼相容性分析
维绕障水平井中，管柱通过弯曲井段并顺利下入受摩阻、井眼曲率、井眼尺寸、管柱尺寸以及管柱自身特性等较多因素的影响，对于井眼曲率较大的井，管柱下入要克服摩阻，还要保证管柱能够通过的最大井眼曲率要大于实钻井眼曲率。同时，为了保证固井质量，需要安装扶正器，这在增加管柱居中度，提高固井质量的同时，也增加了完井管柱的刚性，影响管柱的下入。1 井眼曲率计算井眼曲率是一个用于描述井眼轨迹上任意点的临近的弯曲程度的关于井深的函数，通常空间井眼曲率不是常数，因此，一般使用平均
西部探矿工程 2018年3期2018-03-27
- 三维绕障水平井完井管柱下入分析
维绕障，以及完井管柱下入困难等问题，完井管柱下入到弯曲井段后，由于完井管柱刚度的存在，以及井眼轨迹的不规则空间分布，管柱在下入过程中会与井壁大面积接触，这增大了管柱与井壁的接触压力，使得完井管柱在下入过程中受到较大的摩擦阻力，为了保证完井管柱的顺利下入，必须对三维绕障水平井的管柱摩阻力，以及管柱的强度破坏进行一系列的分析研究。1 三维绕障水平井完井管柱下入难点完井管柱是由套管和完井工具，以及管外的扶正器组成，下入过程中是靠管柱的自重作为动力，管柱进入斜井段
西部探矿工程 2018年4期2018-03-26
- 基于CFD的水平井压裂管柱有限元分析
平段)，造成压裂管柱在下入过程中会与井壁产生较多的接触，增大了压裂管柱下入的摩阻力，从而增大了压裂管柱下入的难度[1]。随着压裂级数的增多，压裂管柱的设计变得更加复杂，使得管柱与井壁之间的情况也更加复杂。受管柱刚度的影响，管柱在下入的过程中会发生弯曲，并产生很大的弯曲应力，过大的弯曲应力会降低管柱的强度，甚至影响管柱在作业过程中的安全性。当管柱下入到预定位置时开始坐封和压裂作业，管柱由于受到内外压差、温度和管内流体的作用，使其受力情况变得更加复杂[2]。本
新技术新工艺 2018年1期2018-02-05
- 水平井双封隔器管柱力学分析
增产措施中，井下管柱需要连接多个封隔器以实现油气井分段分层[1]。由于封隔器坐封工艺的影响，井下封隔器坐封时会使管柱发生变形。这种变形被封隔器约束后会转化为管柱的轴向应力，严重时会影响管柱的强度。为了确保井下管柱及后面下入的井下工具在井下作业中的安全性，有必要从理论上分析和了解初始状态下，封隔器坐封前后对管柱受力和长度的影响。20世纪60年代，Lubinski[2]首次对带有单封隔器的管柱进行了受力和变形分析，他运用胡克定律和管柱螺旋屈曲理论研究了单封隔器
石油矿场机械 2018年1期2018-01-27
- 转向管柱碰撞吸能性能优化分析
atuo 转向管柱碰撞吸能性能优化分析周雪巍，王孔龙，王月玲，高 峰，马 慧，王华拓Zhou Xuewei，Wang Konglong，Wang Yueling，Gao Feng，Ma Hui，Wang Huatuo（北京汽车工程研究总院，北京 101300）针对汽车转向管柱在整车碰撞测试过程中出现的吸能不足现象，通过对吸能因素、压溃距离和溃缩机理进行分析，优化整体性能，并对优化后的性能进行CAE仿真和实车验证。转向管柱；碰撞；溃缩吸能0 引 言转向管柱
北京汽车 2017年3期2017-07-01
- 不动管柱换层采油工艺技术与应用
57162)不动管柱换层采油工艺技术与应用胡亚茹(中石化中原油田分公司采油五厂工艺研究所,河南 濮阳 457162)不动管柱换层采油工艺技术作为现代化高科技发展的产物，其能够在井下作业中提高对井内情况的勘测效果，通过对不动管柱的有效位置安排与测量，以此来提高石油工程的采油质量与石油资源的开采效率。基于此，本文主要对不动管柱换层采油技术自身工艺的具体应用方法进行展开分析，站在实际应用的角度对其进一步讨论。不动管柱；换层采油；采油工艺；石油开采不动管柱换层采油
化工管理 2016年33期2016-03-14
- 封隔器间距对压裂管柱下入摩阻力的影响
封隔器间距对压裂管柱下入摩阻力的影响艾 池 米洁翰 付 虹 张 军东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室, 黑龙江 大庆 163318压裂管柱下入到井斜角较大井段时,管柱所受摩阻力会产生极大值,摩阻力远大于管柱自重,管柱无法下入到设计的井段。为保证多封隔器压裂管柱顺利下入到目的层位,应分析压裂管柱下入过程遇阻的影响因素。应用管柱力学理论分析带封隔器管柱下入时的摩阻力,建立了考虑多封隔器间距对压裂管柱刚度影响的摩阻力计算模型,对压裂管柱所带封隔器数目及封
天然气与石油 2016年5期2016-02-16
- 膨胀管补贴技术中管柱伸长问题研究
膨胀管补贴技术中管柱伸长问题研究黄满良1a，黄华宁1b，张 飙1a，邸宝智2，李 民1a，张东亭1a，赵 涛1a，赵 津1a（1．大港油田公司a．石油工程研究院；b．井下作业公司，天津300280；2．大港油田公司第三采油厂，河北沧州061023）在膨胀管补贴技术现场施工中，管柱伸长问题是制约施工成败的关键因素之一，由于未充分考虑管柱的伸长将导致膨胀管的锚定位置偏离套损、套漏位置，最终导致施工失败，造成施工成本的浪费，并引起工程复杂，造成大修甚至油水井的报
石油矿场机械 2015年4期2015-08-05
- 直井受压管柱临界失稳长度有限元计算
量使用各种尺寸的管柱(包括钻柱、套管柱、测试管柱、抽油杆管柱、连续油管等)，分析管柱的屈曲行为，对于合理选择管柱尺寸和确定扶正器的安放位置等具有工程应用意义。1744年，L.Eu1er对细长压杆的稳定性进行了研究，提出稳定性概念并得到了著名的欧拉公式;19世纪末20世纪初，S.P.Timoshenko提出了弹性稳定理论［1］;1962 年，Lubinski等［2］利用能量法对受压管柱在垂直井中的螺旋屈曲行为进行了研究，并首次提出了虚构力的概念;1977年，
机械设计与制造工程 2015年10期2015-05-07
- 枯竭油气藏储气库完井生产管柱综述
]，在注采井完井管柱设计方面主要考虑以下几点：一是注采气井完井管柱在需满足强注强采[2]交替变化的应力作用；二是需具备监测、修井及钢丝作业等功能；三是完井管柱需整体安全可控和保证其气密封；四是储层整体压力系数低，完井管柱在下井过程中，需尽量缩短施工周期、减少压井作业，以降低对储层的再次伤害。本文通过对国内外储气库注采井完井管柱及完井工具的调研，总结出了六类适用于枯竭气藏型储气库的液压坐封封隔器完井管柱。1 国内外储气库完井管柱技术现状1.1 国外储气库完井
科技视界 2015年20期2015-01-16
- 压裂回接管柱的受力变形分析与计算
过程中，压裂回接管柱将承受地面高压泵组施加的强大内压、高密度压裂液给予的静液柱压力、温度变化引起的轴向伸缩、管柱自身重力引起的压缩、井口钩载（悬挂或者挤压）、压裂液压入地层时引起的粘滞摩擦阻力和悬挂器或者水力锚的反作用力等[1]。井下管柱的内、外温度和压力变化，会引起压裂回接管柱伸缩、膨胀等变形，造成回接管柱脱出结合部位引起失封、对封隔器挤压引起封隔器失效以及引起油管自身破裂、套管损伤等；从而影响压裂施工或产生严重的后果。所以，压裂回接管柱的受力与变形分析
石油化工应用 2014年9期2014-12-24
- 分层注水管柱技术分析
开发以来，其注水管柱主要使用的是偏心式井下分层注水工艺管柱。该种工艺管柱在国内各油田使用量最大，配套工具最全，配套工艺最系统全面。偏心式分层注水管柱一般由可反洗井的Y341型等封隔器、偏心配水器、底部循环凡尔（或球座）等组成，再配以钢丝投捞及测试工艺。对于普通注水井，由于注入压力通常不是很高，且压力波动也比较小，因此管柱因温度和压力的变化所产生的螺旋弯曲效应、活塞效应、鼓胀效应等也都比较小，一般不会使管柱产生大的变形，所以对管柱和井下工具的要求不高，管柱的
江汉石油职工大学学报 2014年4期2014-12-23
- 红河油田水平井压裂管柱可下入性分析及其应用
50006）压裂管柱在下入过程中，会受到管柱和井壁间的摩擦力、液体阻力、地层鼓胀力、弯曲应力等多种载荷的联合作用。当这些载荷作用在油管和压裂工具上时，管柱会在一定的应力水平下发生变形。管柱的受力情况和工作状态也会随着不同的井下条件和工况发生变化，若应力或变形过大，将导致管柱破坏等作业事故。尤其在水平井压裂管柱的下入过程中，由于管串长、摩阻大，如果井眼轨迹不规则或者工具选型不当，往往会导致管柱受力变形和工具受损失效，从而严重影响后续的压裂作业。为了避免和减少
江汉石油职工大学学报 2014年4期2014-12-23
- 中原油田明二区延长分注管柱有效期的对策研究
套的井下工具分注管柱作为一个有机的整体，必须根据井况 条件以及单井地质的特点来合理设计分注管柱。由于每种分注管柱都有局限性、适应性，所以需要根据层段压力分布、根据地质特点和井况条 件进行合理 的设计与选择，才能满足单井分注工艺的要求。分注的失败可能是由于分注管柱 中任一个工具出现问题所导致的，所以，务必保证齐全的配 套种类型号和井下工具质量，才能提高分注有效期。如：型号齐全的封隔器，不同直径的封隔器、水力锚和配水器等。二、打造良好的井况和井筒条件挤堵、腐蚀
化工管理 2014年29期2014-12-12
- 关于内外压力对油井管柱稳定性影响问题的再讨论
ds模型“与井下管柱情况不符”，“传统的油井管柱稳定拉力或虚构拉力的计算公式是错误的”；第二部分是关于内外压力对油井管柱的稳定性是否有影响，论文得出“内外压力对悬挂油井管柱的稳定性没有影响；内外压力本身对两端固定油井管柱的稳定性没有影响；两端固定后内外压力的变化对油井管柱的稳定性有影响”。2013年，文献[1］的主要内容和观点又发表在国外的一家网络杂志上[3］。文献[1］的研究结论受到某些学者的高度评价并经过网络媒体的大力宣传[4］，在社会上产生较大的影响
石油钻探技术 2014年4期2014-11-27
- 水力压裂回接管柱受力分析
压裂过程中，压裂管柱将承受地面高压泵组施加的强大内压、高密度压裂液给予的静液柱压力、温度变化引起的轴向伸缩、管柱自身重力引起的压缩、井口钩载(悬挂或者挤压)、压裂液压入地层时引起的粘滞摩擦阻力和悬挂器或者水力锚的反作用力等等;套管和井眼则受到相反的作用力。而这些力的综合作用可使压裂管柱产生严重变形或使悬挂器和封隔器失效，从而影响压裂效果，严重时造成管柱卡在井内，压裂失败，井眼报废。因此压裂管柱的受力分析是保证管柱设计满足压裂工况、实现安全有效压裂的前提条件
重庆科技学院学报（自然科学版） 2013年1期2013-09-21
- 单封隔器抽油管柱受力变形分析
①单封隔器抽油管柱受力变形分析赵晓伟a，b，牛彩云a，b，朱洪征a，b，李大建a，b，王 百a，b（长庆油田分公司a.油气工艺研究院；b.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，西安710021）①分析了直井中单封隔器抽油管柱在坐封前后的受力、变形状态。提出了一种准确计算封隔器坐封前后管柱变形、封隔器坐封高度及管柱附件位置的方法，对设计工艺管柱结构、现场校核管柱附件深度具有重要意义。封隔器；变形；管柱；受力分析随着油田开发进入中后期，油井产量自然降低。为提高
石油矿场机械 2011年12期2011-12-11
- 大斜度井压裂管柱力学分析与下入性分析
勇大斜度井压裂管柱力学分析与下入性分析西安石油大学 机械工程学院 张 乐 朱端银 王博通 任 勇对于大斜度井，尤其是中短半径井眼，曲率较高，压裂管柱在下入井眼弯曲段的过程中会受到管柱自重、残余钻井液浮力、钻井液流体摩阻、内压力、与套管（裸眼处为井壁）接触产生的摩擦力和正压力等作用，产生较大的变形和弯曲应力，依靠压裂管柱的自重无法顺利下入。对此，笔者通过对大斜度井压裂管柱的受力分析、管柱弯曲强度分析，并考虑管柱自锁情况，以此来判定压裂管柱能否顺利下入。一、
河南科技 2011年24期2011-11-01
- 高压高产含H2S天然气井管柱破坏机理探讨
性气体的天然气井管柱服役环境恶劣，容易发生破坏。轻度破坏将增加设备运行费用，影响生产的正常进行；重度破坏导致气井报废而不得不填井，带来重大经济损失。因此，对高压高产含H2S天然气井管柱破坏机理进行深入研究，探究其破坏发生的原因，从而为气井管柱使用寿命预测提供依据，是防患于未然、降低经济损失和提高生产安全的有效途径。1 天然气井管柱使用寿命腐蚀是影响天然气井管柱使用寿命的重要因素。根据文献检索结果，关于腐蚀对油气井管柱的影响国内外已经作了大量研究，但对于将腐
制造业自动化 2011年21期2011-07-07
- 内外压力对油井管柱等效轴向力及稳定性的影响
）内外压力对油井管柱等效轴向力及稳定性的影响李子丰（燕山大学石油工程研究所，河北秦皇岛 066004）油井生产过程中，油井管柱因一直受到内外流体的压力而其稳定性有可能受到影响。对传统理论的力学模型及虚构拉力进行讨论，建立真实反映油井管柱状态的力学模型，并根据轴向应变为常数建立管柱稳定性分析等效轴向力计算公式。研究表明:内外流体压力及其变化对悬挂的管柱稳定性没有影响，对两端受约束的管柱的等效轴向力和稳定性有影响;管内流体压力增加，轴向拉力降低;管外流体压力增
中国石油大学学报（自然科学版） 2011年1期2011-01-03