超短半径多分支井柔性钻具设计及应用

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作者 高鹏阳 关皓纶 +3 位作者 薛宪波 张文博 王伟军 赵金永 《石油矿场机械》 CAS 2024年第3期70-75,共6页

利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及... 利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及相应的力学分析。基于工艺特点和现场需求,对柔性钻具进行了受力分析和总体结构设计,给出了整体管柱的设计方法,建立了力学模型进行有限元分析,对不同载荷条件下的钻具强度进行校核。在南海某井的现场应用结果表明,该柔性钻具造斜钻进顺利,作业后与治理前相比日产量提升三倍,含水率降低53%。可为适用于超短半径多分支井的柔性钻具的设计与研究提供参考。 展开更多

关键词 超短半径 柔性钻具 剩余油 阁楼油 设计方法 力学分析

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小钻杆欠扩孔超短半径转向过程仿真研究 被引量：4

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作者 杨永印 李新辉 路飞飞 《石油机械》 北大核心 2011年第12期1-4,98,共4页

为使超短半径水平井技术应用在小扩孔空间内,设计了转向空间在300～450 mm之间的转向轨迹,建立了小钻杆和小型转向轨迹的有限元模型,并对钻杆转向过程进行了有限元仿真模拟。模拟结果表明,钻杆通过滑道时所受阻力随滑道曲率的变化单调增... 为使超短半径水平井技术应用在小扩孔空间内,设计了转向空间在300～450 mm之间的转向轨迹,建立了小钻杆和小型转向轨迹的有限元模型,并对钻杆转向过程进行了有限元仿真模拟。模拟结果表明,钻杆通过滑道时所受阻力随滑道曲率的变化单调增加,阻力的大小受曲率变化及其在滑道中所处位置的影响;钻杆截面变形量由于塑性因素变化具有累加性,在滑道内随曲率变化呈阶段性增加,但最终变形量不影响钻杆性能。 展开更多

关键词 超短半径 转向轨迹 钻杆 有限元仿真

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超短半径侧钻水平井技术在外围油田的应用

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作者 刘岩 《石油工业技术监督》 2012年第10期46-47,共2页

利用大修设备对超短半径侧钻水平井技术,对最初的悬挂筛管完井方式进行改进,用较简单、经济的方法实现完井管柱对钻遇泥岩段的有效封堵,解决泥岩水化产物造成的斜后泥岩层、坍塌和后续生产频繁卡泵问题,取得了较好的应用效果。

关键词 超短半径 侧钻水平井 柔性钻杆 导向筛管

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超短半径水平井轨迹控制技术 被引量：13

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作者 汪孟洋 龙飞 +1 位作者 何沛 齐笑生 《断块油气田》 CAS 1998年第2期63-66,共4页

随着油田开发进入中后期，许多油水井井况恶化，甚至报废。修复报废井，开采薄油层，已成为中原油田稳产的重要措施。在老井中洗套恻钻采用超短半径水平井打开目的层可降低钻井成本、最大限度地增加泄油面积，乃为国内、外所公认。但实... 随着油田开发进入中后期，许多油水井井况恶化，甚至报废。修复报废井，开采薄油层，已成为中原油田稳产的重要措施。在老井中洗套恻钻采用超短半径水平井打开目的层可降低钻井成本、最大限度地增加泄油面积，乃为国内、外所公认。但实现水平段的轨迹控制是一项关键技术，尚待解决。参考国外相关技术不失为启发思路的一有效手段。本文重点介绍了超短半径水平井的最新研究成果、井眼轨迹控制方法以及井眼轨迹自动控制技术的发展趋势，对推动国内钻井技术的发展有一定参考借鉴作用。 展开更多

关键词 超短半径钻井 水平钻井 轨迹控制

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新型欠扩孔式径向水平井转向系统设计 被引量：7

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作者 刘衍聪 王慧艺 石永军 《石油机械》 北大核心 2005年第1期18-20,2,共3页

针对现有超短半径径向水平钻井技术转向器存在扩孔直径大、成本高的问题,提出新型欠扩孔转向系统的设计方案。这种转向系统主要由圆筒式壳体、定位器、螺旋转套、斜向器和造斜组合钻具等组成。该转向系统主要利用水力的作用和转向器本... 针对现有超短半径径向水平钻井技术转向器存在扩孔直径大、成本高的问题,提出新型欠扩孔转向系统的设计方案。这种转向系统主要由圆筒式壳体、定位器、螺旋转套、斜向器和造斜组合钻具等组成。该转向系统主要利用水力的作用和转向器本身所受的支反力使造斜的钻井设备在井下根据要求自行造斜,从而实现随钻造斜的目的,可免去安装前扩孔的复杂过程或只使用常规扩孔工具扩孔,大大提高钻井效率,降低钻井成本。 展开更多

关键词 造斜 径向水平井 斜向器 随钻 钻井设备 钻井效率 钻井成本 转向系统 扩孔 转向器

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径向水平井钻杆弯曲转向建模与阻力仿真研究 被引量：5

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作者 刘衍聪 岳吉祥 +1 位作者 陈勇 刘敬 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期103-109,共7页

通过采用ANSYS仿真软件对转向器系统构成、滑道截面形状和轨迹、材料模型、约束载荷进行系统分析,建立仿真模型,仿真与试验数据对比表明,所建仿真模型是可行的;通过分析研究滑道阻力变化对钻进影响,不同摩擦系数对滑道阻力影响,以及钻... 通过采用ANSYS仿真软件对转向器系统构成、滑道截面形状和轨迹、材料模型、约束载荷进行系统分析,建立仿真模型,仿真与试验数据对比表明,所建仿真模型是可行的;通过分析研究滑道阻力变化对钻进影响,不同摩擦系数对滑道阻力影响,以及钻杆截面变形和钻杆在水平段形位变化,得到的钻杆截面变形及滑道阻力变化规律,并将仿真数据与室内实验结果进行对比分析验证。依据仿真分析和实验研究,分析钻井失败的主要原因。仿真研究对指导造斜器设计和施工工艺的设计有积极意义。 展开更多

关键词 径向水平井 弹塑性弯曲 弯曲转向机理 有限元仿真 造斜器 钻杆

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径向水平井生产管在内压下直径增长分析 被引量：1

7

作者 赵海鸿 石凯 +1 位作者 徐学利 孙贺东 《石油机械》 北大核心 2002年第8期14-16,2,共3页

采用爆破测试和有限元软件SAP5 0计算两种方法得到超短半径径向水平井生产管在内压作用下的胀径值并进行了对比。结果表明 :(1)A6 0 6薄壁管比A6 0 6厚壁管胀径值大 ,但两种管不承受弯曲仅承受内压时的胀径值并不大 ,70MPa下的最大值仅... 采用爆破测试和有限元软件SAP5 0计算两种方法得到超短半径径向水平井生产管在内压作用下的胀径值并进行了对比。结果表明 :(1)A6 0 6薄壁管比A6 0 6厚壁管胀径值大 ,但两种管不承受弯曲仅承受内压时的胀径值并不大 ,70MPa下的最大值仅为 0 0 2 8mm ;(2 )有限元计算理论胀径值比实测胀径值大 ;(3)两种试验管在内压和弯曲共同作用下的胀径值约为内压直管胀径值的 7～ 10倍 ,说明生产管在内压和弯曲的共同作用下直径急剧膨胀 ,这对于转向器结构设计、调整间隙和制定径向水平井施工方案具有重要意义。 展开更多

关键词 油井 径向水平井 生产管 内压 超短半径水平井 有限元 爆破试验

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径向水平井转向器的技术发展与思考

8

作者 伍远平 孙冬梅 +1 位作者 任建民 康宜华 《石油矿场机械》 北大核心 2001年第B05期4-6,共3页

通过对 3种典型径向水平井用转向器的分析 ,结合现场实际使用情况 ,列出各种转向器的优缺点 ,并提出转向器的最优配置。对转向器的技术发展提出 4点建议 ,即 :将液力转向器与水力锚联接 ,组成最优径向钻井工具 ;减小转向器对钢质柔性钻... 通过对 3种典型径向水平井用转向器的分析 ,结合现场实际使用情况 ,列出各种转向器的优缺点 ,并提出转向器的最优配置。对转向器的技术发展提出 4点建议 ,即 :将液力转向器与水力锚联接 ,组成最优径向钻井工具 ;减小转向器对钢质柔性钻杆的阻力 ,以增大径向水平进尺 ;发展小尺寸转向器 ,减小扩孔成本以及开展转向器的可靠性设计 。 展开更多

关键词 径向水平井 转向器 技术发展 钻井工具 可靠性

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高强度柔性钻杆研制及试验

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作者 马涛 张万栋 +3 位作者 方胜杰 吴江 董凯 刘先明 《石油机械》 北大核心 2024年第7期54-61,共8页

随着超短半径钻井水平距离逐步延伸,对其中重要工具柔性钻杆的力学与密封性能不断提出更高的强度要求。针对现阶段柔性钻杆结构强度要求高、寿命短、密封难的问题,研制了一种高强度柔性钻杆,采用球铰结构连接钻杆短节,使节与节既可以弯... 随着超短半径钻井水平距离逐步延伸,对其中重要工具柔性钻杆的力学与密封性能不断提出更高的强度要求。针对现阶段柔性钻杆结构强度要求高、寿命短、密封难的问题,研制了一种高强度柔性钻杆,采用球铰结构连接钻杆短节,使节与节既可以弯曲一定角度,又可以传递扭矩和钻压。利用有限元软件建立了该柔性钻杆单节三维有限元模型,采用应力分类法对柔性钻杆结构强度进行校核。开展了三节柔性钻杆的抗拉、抗压、抗扭结构强度以及承载后的密封性能的室内试验。试验结果表明:所研制的高强度柔性钻杆单独受载时,在承受31 kN·m极限扭矩,1 120 kN拉伸载荷,270 kN压缩载荷时仍能满足强度要求。所得结论可为油田高强度柔性钻杆的研制提供理论依据。 展开更多

关键词 柔性钻杆 超短半径 有限元分析 等效应力 室内试验

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径向水平井造斜器内钻杆的弯曲状态分析 被引量：4

10

作者 王慧艺 李从心 +1 位作者 阮雪榆 王瑞和 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第2期35-37,共3页

分析了连续管钻杆弯曲状态的各种影响因素及影响程度。结果表明 ,由于连续管材料变形强化度低 ,钻杆塑性变形有限 ,在分析钻杆反复弯曲应力状态时 ,可不考虑强化和塑性变形的面积效应。采用弹性刚塑性材料模型及平面应力假设 ,建立了内... 分析了连续管钻杆弯曲状态的各种影响因素及影响程度。结果表明 ,由于连续管材料变形强化度低 ,钻杆塑性变形有限 ,在分析钻杆反复弯曲应力状态时 ,可不考虑强化和塑性变形的面积效应。采用弹性刚塑性材料模型及平面应力假设 ,建立了内压作用下钻杆弹性层与曲率的关系以及钻杆的极限弯矩、应变中性层与轴向力、内压的关系。分析结果表明 ,钻杆弯曲主体的中性层随弯曲曲率的变化很小 ,但内压和轴向力对中性层的位置有明显影响 ;在内压和沿程阻力作用下 ,钻杆的弯曲表现为横截面变形的压弯特征和轴向弯曲的拉弯特征。这为控制钻杆的截面变形和设计造斜器滑道提供了理论基础。 展开更多

关键词 径向水平井 钻杆 弯曲状态 造斜器 中性层 弹-塑性弯曲 连续管 极限弯短 油气井

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水力喷射径向水平井生产管的工艺评定与检验

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作者 石凯 徐学利 《石油机械》 北大核心 2002年第11期11-12,34,共3页

在URRS系统施工过程中 ,生产管处于多种变化复杂的应力和变形状态下 ,若出现失稳、渗漏、刺穿和断裂等事故 ,将造成巨大经济损失。为此 ,开展了水力喷射径向水平井用生产管的焊接方法、焊接设备、焊接工艺过程和焊接接头力学性能评定方... 在URRS系统施工过程中 ,生产管处于多种变化复杂的应力和变形状态下 ,若出现失稳、渗漏、刺穿和断裂等事故 ,将造成巨大经济损失。为此 ,开展了水力喷射径向水平井用生产管的焊接方法、焊接设备、焊接工艺过程和焊接接头力学性能评定方法的试验研究。通过研究和试验 ,管材基本上实现了国产化 ,与之相匹配的焊接材料、焊接工艺以及质量检测技术已基本配套和规范化 ,形成了一套稳定的。 展开更多

关键词 水力喷射径向水平井 生产管 工艺评定 检验 油气井 焊接

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