射孔冲击载荷对作业管柱的影响及对策 被引量：21

1

作者 陈锋 陈华彬 +1 位作者 唐凯 任国辉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期61-65,共5页

超深井射孔完井常采用射孔、测试、酸化三联作工艺技术,作业管柱通常包括射孔器材、封隔器、测试工具等井下工具,射孔瞬间形成的动态载荷对作业管柱产生影响,可能使射孔管柱发生弯曲、断裂等。为此,采用理论经验公式和ANSYS/LS-DYNA有... 超深井射孔完井常采用射孔、测试、酸化三联作工艺技术,作业管柱通常包括射孔器材、封隔器、测试工具等井下工具,射孔瞬间形成的动态载荷对作业管柱产生影响,可能使射孔管柱发生弯曲、断裂等。为此,采用理论经验公式和ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,并结合有效的动态载荷对射孔管柱加载冲击载荷进行动力学模拟分析,开展了不同射孔管柱长度、管柱厚度以及距离约束端长度等管柱力学模拟分析。结果表明:作业管柱长度越长、射孔厚度越厚、距离约束端长度越长其有效应力越小,整个井下管柱系统越趋稳定。通过射孔冲击载荷对作业管柱的影响分析,总结出了有效缓解射孔管柱冲击的方法,减少射孔工程井下事故,从而提高油气井射孔完井的安全。 展开更多

关键词 射孔 冲击载荷 管柱 等效应力 工艺 影响 事故 对策

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超深井射孔管柱动态力学分析 被引量：15

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作者 陈华彬 唐凯 +2 位作者 任国辉 廖志开 欧跃强 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期487-491,共5页

超深井射孔完井过程中,射孔瞬间形成的动态载荷对射孔管柱产生影响,严重时会使射孔管柱弯曲、断裂。通过管柱动力学理论分析,利用PulsFrac射孔工程软件对射孔管柱在超深井井况下进行力学仿真。利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对射孔管... 超深井射孔完井过程中,射孔瞬间形成的动态载荷对射孔管柱产生影响,严重时会使射孔管柱弯曲、断裂。通过管柱动力学理论分析,利用PulsFrac射孔工程软件对射孔管柱在超深井井况下进行力学仿真。利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对射孔管柱进行隐-显动力学分析。认识到射孔管柱受到口袋长度、井液密度、管柱长度、射孔厚度、井深以及枪弹变化等因素影响,射孔时受约束的封隔器下端面处射孔管柱受力最大。提出了提高油气井射孔管柱安全性的6项措施。 展开更多

关键词 石油射孔 超深井 射孔管柱 动态力学 仿真 有限元分析 安全性

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渤海大斜度井超长射孔层段射孔管柱防卡技术研究与应用 被引量：7

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作者 邓永刚 林家昱 +2 位作者 王翊民 王菲菲 周祥 《石油工业技术监督》 2020年第1期1-4,共4页

海上平台成本高,为了能够充分利用井槽资源,所钻的井多为大斜度井及水平井,因此在海上完井的过程中,射孔后管柱遇卡是极易出现的技术难题,而大斜度井超长射孔段射孔作业卡钻风险倍增。结合渤海油田地质特点及开采要求,以及管柱遇卡的原... 海上平台成本高,为了能够充分利用井槽资源,所钻的井多为大斜度井及水平井,因此在海上完井的过程中,射孔后管柱遇卡是极易出现的技术难题,而大斜度井超长射孔段射孔作业卡钻风险倍增。结合渤海油田地质特点及开采要求,以及管柱遇卡的原因,从井筒清洁、射孔液优选、射孔器材及射孔管柱优化设计等方面展开研究,进行了射孔弹射孔后弹屑分析试验,并对射孔后套管剩余强度进行了模拟分析,可有效防止套管变形。在满足油藏要求的前提下,总结出一套适用于渤海油田超长层射孔段的管柱防卡技术,可有效规避射孔后造成压差卡钻、砂卡、管柱断裂等复杂情况。该技术已在渤海油田多口超长层大斜度井进行了应用,均取得较好的应用结果,其中海34井效果最好,实际产量超过配产的33.98%,为大斜度井超长射孔层段射孔作业提供了技术保障。 展开更多

关键词 大斜度井管柱 超长层段 防卡射孔

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射孔段管柱瞬态响应及应力强度分析 被引量：6

4

作者 张伟 徐成 +2 位作者 李明飞 张林 王刚庆 《石油机械》 2017年第11期90-94,110,共6页

为了了解射孔爆轰载荷作用下射孔段管柱的动态响应和应力强度安全性,应用ANSYS有限元分析软件建立了射孔段管柱有限元模型,对射孔段管柱进行瞬态响应及应力强度分析,得到了射孔段管柱振动位移、速度、加速度及等效应力等对射孔冲击载荷... 为了了解射孔爆轰载荷作用下射孔段管柱的动态响应和应力强度安全性,应用ANSYS有限元分析软件建立了射孔段管柱有限元模型,对射孔段管柱进行瞬态响应及应力强度分析,得到了射孔段管柱振动位移、速度、加速度及等效应力等对射孔冲击载荷的响应规律,并考察了射孔段管柱长度和壁厚对管柱应力强度的影响。分析结果表明:在射孔爆轰载荷作用下,射孔段管柱受压缩和拉伸冲击载荷交替作用;管柱各处的振动位移、速度和加速度都随时间做周期性变化,且周期相同;距离封隔器越远(距离射孔爆轰源越近),振动速度和振动加速度幅值越大;射孔冲击引起的管柱振动加速度峰值可以达到重力加速度的数百倍,从而产生剧烈的动载;离封隔器越近,管柱的振动位移越小,但管柱的等效应力越大;射孔段管柱越长,管柱壁厚越厚,最大等效应力越小。所得结论可为射孔段管柱优化配置提供参考。 展开更多

关键词 射孔管柱 射孔爆轰 瞬态响应 速度响应 应力分析

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多因素影响下射孔段管柱振动力学分析

5

作者 杨文武 李浩 +4 位作者 林勇 任四武 张智亮 徐少俊 李富强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期223-229,共7页

聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限... 聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限元软件,对射孔段管柱进行显示动力学响应分析,并将模拟结果同理论数值解进行对比验证。结果显示,应力波由管柱底端向上传播,管柱等效应力和轴向位移均呈现周期性变化,且逐渐衰减。分析不同油管长度、外径、壁厚和单发装药量对管柱动态响应的影响。基于数值模拟结果,利用MATLAB软件进行多元非线性回归,拟合得到射孔段管柱应力峰值经验公式,并与现场试验数据进行对比,验证公式可靠性。 展开更多

关键词 冲击载荷 射孔管柱 振动力学 动态响应

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长井段水平井油管输送式射孔管柱防卡技术 被引量：3

6

作者 焦建国 张庆生 +1 位作者 赵开良 孙兴宇 《断块油气田》 CAS 2013年第3期403-405,共3页

水平井油管输送式射孔后,管柱遇卡的现象时有发生。长井段水平井油管输送式射孔时,由于射孔器串长,射孔后管柱遇卡的风险更高。文中结合PG气田DW区块地质特点,针对造成射孔管柱遇卡的主要原因,通过设计适合DW区块地质特点的关键射孔参... 水平井油管输送式射孔后,管柱遇卡的现象时有发生。长井段水平井油管输送式射孔时,由于射孔器串长,射孔后管柱遇卡的风险更高。文中结合PG气田DW区块地质特点,针对造成射孔管柱遇卡的主要原因,通过设计适合DW区块地质特点的关键射孔参数、研发低碎屑射孔弹、制定射孔管柱扶正措施等,降低了长井段水平井油管输送式射孔管柱遇卡的风险。该技术在PG气田DW区块4口超长井段水平井的射孔施工中应用,射孔一次成功率100%,射孔后管柱上提摩阻在正常范围内。 展开更多

关键词 水平井 长井段 射孔 传爆 射孔管柱

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非旋转坐封封隔器在射孔管柱中的应用 被引量：1

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作者 赵成龙 孙帅帅 +3 位作者 张辉 冯硕 毕闯 谭绍栩 《化工管理》 2020年第28期151-152,共2页

近年来渤海油田大斜度井、大位移井逐年增多,射孔作业难度大,风险高。为更好的应对井眼轨迹较复杂的井射孔管柱中经常出现的一些复杂情况,通过对以往问题井的统计分析,结合当前可应用的新型工具,引入非旋转坐封封隔器,该封隔器坐封方式... 近年来渤海油田大斜度井、大位移井逐年增多,射孔作业难度大,风险高。为更好的应对井眼轨迹较复杂的井射孔管柱中经常出现的一些复杂情况,通过对以往问题井的统计分析,结合当前可应用的新型工具,引入非旋转坐封封隔器,该封隔器坐封方式简单,具有锁定功能且坐封次数没有限制,能够更好满足大位移井作业。实际应用表明,非旋转坐封封隔器可极大的减少射孔作业封隔器失效概率,提高作业时效。 展开更多

关键词 非旋转坐封 封隔器 射孔管柱 完井

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电缆泵送分簇射孔管串井筒通过能力分析新模型 被引量：4

8

作者 柳军 黄祥 +5 位作者 杨登波 唐凯 王国荣 郭晓强 李奔驰 宋显民 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期217-225,共9页

随着非常规气藏勘探开发的大力发展,分簇射孔技术显得越来越重要。射孔管串作为分簇射孔工具的主体,其通过能力直接决定了能否进行正常射孔作业。为了提高电缆泵送分簇射孔效率,开展了管串通过性分析模型研究。在综合考虑井下工具与井... 随着非常规气藏勘探开发的大力发展,分簇射孔技术显得越来越重要。射孔管串作为分簇射孔工具的主体,其通过能力直接决定了能否进行正常射孔作业。为了提高电缆泵送分簇射孔效率,开展了管串通过性分析模型研究。在综合考虑井下工具与井壁间摩擦力、井筒几何限制、泵推力、轴向拉力、管串变截面、电缆头拉力以及工具弹性变形等因素的基础上,建立了电缆泵送分簇射孔管串井筒通过能力分析模型。采用几何分析法和纵横弯曲法建立该模型的复系数方程组并进行求解。基于现场测试数据,分析了1桥塞+12簇射孔枪管串在XX202-H1井中的通过能力以及影响通过能力的主要因素,并与模型预测结果作了对比,验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 分簇射孔管串 井下工具通过能力 力学分析模型 变截面梁 纵横弯曲

原文传递

连续油管分簇射孔管柱通过能力分析模型及影响因素研究 被引量：2

9

作者 柳军 杜智刚 +5 位作者 牟少敏 王睦围 张敏 殷腾 俞海 曹大勇 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期139-148,共10页

针对连续油管输送分簇射孔管柱存在下井遇卡的问题,考虑井眼轨迹、井筒约束、工具串变径结构、工具变形及连续油管屈曲效应等作用的影响,采用微元法建立连续油管输送分簇射孔管柱通过能力分析模型,分析连续油管输送1桥塞+2簇射孔枪管柱... 针对连续油管输送分簇射孔管柱存在下井遇卡的问题,考虑井眼轨迹、井筒约束、工具串变径结构、工具变形及连续油管屈曲效应等作用的影响,采用微元法建立连续油管输送分簇射孔管柱通过能力分析模型,分析连续油管输送1桥塞+2簇射孔枪管柱在井筒中的通过能力。研究表明:作业工具串下入过程不会遇卡,连续油管输送分簇射孔管柱能够下至预定井深3850 m;直井段越长、水平段越短的井眼轨迹越有利于管柱的下入;射孔分簇数量越少、射孔枪规格越小、连续油管规格越大的管柱通过性更好。该分析方法可为现场连续油管射孔管柱作业参数优选和操作提供技术支持。 展开更多

关键词 分簇射孔管柱 连续油管 井眼轨迹 屈曲效应 水平井

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侧钻水平井射孔管柱力学与强度分析 被引量：3

10

作者 张学鸿 李艳 +2 位作者 董振刚 张雄 史景春 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2000年第2期57-59,共3页

建立了侧钻水平井射孔管柱力学模型 ,用有限元法的间隙元理论对侧钻水平井射孔管柱进行了力学分析 ,考虑了射孔管柱与井壁之间的接触摩擦阻力对射孔管柱受力变形的影响 ,给出了射孔管柱接触力、摩擦力和管柱应力的计算方法 .现场应用效... 建立了侧钻水平井射孔管柱力学模型 ,用有限元法的间隙元理论对侧钻水平井射孔管柱进行了力学分析 ,考虑了射孔管柱与井壁之间的接触摩擦阻力对射孔管柱受力变形的影响 ,给出了射孔管柱接触力、摩擦力和管柱应力的计算方法 .现场应用效果良好 ,在井身曲率半径 6 3.7m的实际侧钻水平井中 。 展开更多

关键词 侧钻水平井 射孔管柱 力学分析 钻井 强度分析

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注水井射孔段套管内壁堵塞解堵的一种方法

11

作者 戴达山 李光伟 +1 位作者 罗盛 孙勇 《河南石油》 2000年第2期22-23,共2页

通过双河油田欠注井层原因剖析，射孔井段套管内壁堵塞是其主要原因之一。通常为了解除这种堵塞依靠酸化方法，但其投资大，有效期短。本文根据生产实践提出利用刮削冲洗方法解除这种堵塞。应用结果表明，该方法投资小，现场操作简单，... 通过双河油田欠注井层原因剖析，射孔井段套管内壁堵塞是其主要原因之一。通常为了解除这种堵塞依靠酸化方法，但其投资大，有效期短。本文根据生产实践提出利用刮削冲洗方法解除这种堵塞。应用结果表明，该方法投资小，现场操作简单，解堵增注效果较好。 展开更多

关键词 注水井 射孔段 套管堵塞 解堵 油田

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TLX50-100D陀螺测斜仪在定方位射孔中的应用 被引量：1

12

作者 周四海 《石化技术》 CAS 2015年第12期89-,共1页

本文对TLX50-100D陀螺测斜仪的在定方位射孔中的应用进行了详细论述。

关键词 定方位射孔 陀螺测斜仪 射孔管柱 方位角

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聚能射孔爆轰载荷作用下射孔管柱动力响应理论及数值分析 被引量：4

13

作者 张杰 刘洪涛 +1 位作者 李明飞 窦益华 《机械设计与制造工程》 2019年第10期109-113,共5页

为了了解聚能射孔爆轰载荷作用下射孔段管柱的动力响应规律,解释靠近封隔器处管柱塑性损坏现象,将封隔器作为固定约束,将管柱作为悬臂梁,建立射孔管柱振动力学模型,推导出振动微分方程,解得管柱振动固有频率、主振型及位移响应表达式;... 为了了解聚能射孔爆轰载荷作用下射孔段管柱的动力响应规律,解释靠近封隔器处管柱塑性损坏现象,将封隔器作为固定约束,将管柱作为悬臂梁,建立射孔管柱振动力学模型,推导出振动微分方程,解得管柱振动固有频率、主振型及位移响应表达式;应用有限元瞬态动力学分析方法,建立射孔管柱有限元分析模型,施加井下实测射孔爆轰载荷,得到管柱动力响应规律。分析结果表明,振动固有频率理论分析与有限元数值分析结果相差小于5%,管柱内应力波传播速度分析结果相差约2.5%,理论分析及有限元数值分析结果得到了相互验证;管柱振动位移、速度和加速度及应力随时间周期性变化,且周期相同;越靠近封隔器,管柱截面等效应力越大,越容易损坏,与现场实际相符。 展开更多

关键词 聚能射孔 爆轰载荷 射孔管柱 动力响应 理论与数值分析

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爆轰冲击载荷作用下射孔段管柱动力响应分析 被引量：11

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作者 李明飞 徐绯 窦益华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期185-191,222,共8页

聚能射孔爆轰过程产生的巨大冲击波作用于管柱,冲击载荷和狭长、复杂井筒边界下的管柱动力响应与安全性研究未见文献报道。基于有限元建模和理论方法分析射孔管柱动力响应以期为管柱强度安全分析提供依据。应用振动力学悬臂梁理论,考虑... 聚能射孔爆轰过程产生的巨大冲击波作用于管柱,冲击载荷和狭长、复杂井筒边界下的管柱动力响应与安全性研究未见文献报道。基于有限元建模和理论方法分析射孔管柱动力响应以期为管柱强度安全分析提供依据。应用振动力学悬臂梁理论,考虑管柱自重及轴向冲击载荷作用,建立管柱动力学模型,导出管柱纵向振动微分方程,应用分离变量法求解,得到管柱振动固有频率、主振型及位移动力响应表达式。应用Workbench模块,基于有限元瞬态动力学方法,以27/8"×5.51 mm P110油管为对象,建立射孔段管柱三维有限元模型,作用井下实测冲击载荷,分析管柱的动力响应规律。结果表明:管柱固有频率有限元解和解析解平均相对差4.18%,有限元法满足精度要求。位移、速度、加速度随时间以15 ms周期变化,9 ms时,管柱压缩最大值为19.15 mm,95 ms时,管柱伸长最大值为9.1 mm;自由端速度达到最大值5.45 m/s;加速度达到最大值2.85 km/s^2。管柱应力波传播速度约4 930 m/s,与理论结果5 123 m/s相近。采用该研究的有限元建模和理论方法分析射孔管柱动力响应满足精度要求;据此得到的射孔管柱速度、加速度和应力变化规律可指导实际生产;并可为复杂边界条件的细长杆振动研究提供参考。 展开更多

关键词 油气井开采 冲击载荷 射孔管柱 动力响应 瞬态分析

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