發(fā)布時間：2020-06-29 18:20

【摘要】：與傳統(tǒng)井下作業(yè)技術相比,連續(xù)管技術由于其作業(yè)效率高、經濟實用、操作方便等優(yōu)點,在井下作業(yè)領域成為近年來發(fā)展的熱點技術之一。然而由于連續(xù)管尺寸較小,柔度較大且延伸長度達幾千米遠,在井下容易產生屈曲行為,造成連續(xù)管與井壁之間的附加摩阻力增大,甚至“鎖死”在井內,故而限制了該技術的推廣應用。本文通過深入分析影響連續(xù)管作業(yè)的各種因素,探討了井下管柱局部與整體力學行為以及提高連續(xù)管在水平井中延伸極限的技術手段,建立了一套連續(xù)管作業(yè)延伸極限的預測模型,可為連續(xù)管作業(yè)控制提供理論依據。以水平井段內的受軸向壓力作用的連續(xù)管串作為研究對象,考慮連續(xù)管初始彎曲和彎曲油管的影響,綜合采用梁柱方程、屈曲微分方程及能量法,深入探討了帶有初始彎曲連續(xù)管的屈曲及后屈曲力學行為、連續(xù)管在屈曲油管內的通過性及鉆磨作業(yè)中屈曲管柱的釋放效應。針對傳統(tǒng)軸向力分析時忽略摩擦力和軸向力的耦合效應,采用小參數攝動法對屈曲微分方程進行求解,得到考慮耦合效應的軸向力分布表達式,并將考慮耦合效應的結果與傳統(tǒng)結果對比分析,以揭示耦合效應的影響。根據耦合效應所得結果,建立了井下管柱整體受力模型,可分析二維及三維井眼內的管柱整體軸向力傳遞情況。針對提高連續(xù)管作業(yè)延伸極限的水擊振蕩器,從水擊理論出發(fā),分析泵壓、流速等參數對振蕩器產生的軸向拉力及表觀摩阻系數的影響,并將該分析結果與連續(xù)管整體力學分析相結合,探討泵壓和流速對連續(xù)管全井段內軸向力分布和注入頭載荷隨井深變化的影響規(guī)律等。將計算方法應用于涪陵焦頁2-2HF井,定量分析了連續(xù)管在鉆磨橋塞作業(yè)中的延伸極限及其參數作用規(guī)律,可供現場參考。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE37
【圖文】：

圖 1.1 連續(xù)管作業(yè)示意圖Fig. 1.1 Coiled tubing operation sketch研究現狀柱局部力學研究進展管柱屈曲行為研究局部力學是指針對井下的某一段管柱，在井眼幾何約矩作用下的力學行為，包括變形曲線，臨界載荷，接中分析的主要影響因素有管柱屈曲，井眼幾何變化，動影響等。在本文中井下管柱局部力學問題主要歸結管構型和屈曲釋放等因素對管柱局部力學行為的影響究方法兩方面來介紹研究現狀。屈曲行為的研究到目前為止已超過大半個世紀。在石系統(tǒng)地研究了帶有封隔器管柱在垂直井眼內的螺旋屈

研究路線圖

【參考文獻】

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本文編號：2734178