某油田套管磨损预测理论分析与软件开发
发布时间：2021-06-11 18:38
某油田油气埋藏深、钻井时间长,套管磨损问题严重。当前该油田在用的井身结构、套管、钻井液、钻具与以往相比发生了较大变化,套管磨损存在许多待明确的新问题。因此,开展新钻井工况下套管磨损程度预测与剩余强度评估,对于该油田完善深井套管设计方法与井完整性技术意义重大。为了提高该油田对深井套管的磨损程度预测水平,本文做了如下研究:（1）对某油田现阶段出现套管磨损问题的9口井进行调研,总结了影响套管磨损的主要因素:井身质量、钻杆接头耐磨带与套管材质、钻井工艺、钻井液和钻杆保护器。制定了配套的套管磨损试验方案,并通过实物磨损实验分析了钻杆接头耐磨带与套管材质、钻井液密度变化对套管磨损问题的影响;针对该油田深井超深井的特点,确定了以“磨损效率”为基础的硬钻柱模型来对套管磨损进行预测。（2）介绍了接触压力阈值在套管磨损预测中的重要性,首次通过实物实验计算了该油田新钻井工况下的接触压力阈值,指出了通过井身质量的控制和耐磨带的选取来使套管磨损量在可控范围内;对该油田磨损严重的两种规格套管进行了有限元分析,明确了在不同磨损率下磨损套管的剩余强度变化情况。（3）开发了配套的套管磨损预测软件,建立了该油田常用的钻杆...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磨损沟槽几何形状
现阶段各个科研机构与高校进行套管磨损研究的主要手段是实物实验法[26]某油田现场 9 口井的套管磨损发生过程的系统调研，明确了现阶段影响该油田的主要因素，即：狗腿度、钻杆接头耐磨带与套管材质、钻井工艺与钻井参数与钻杆保护器。本章在对某油田套管磨损影响因素调研的基础上，重点针对该磨损问题严重的套管，即规格为：Ф244.5×11.99mm 和 Ф206.4×17.25mm 的套管某油田套管磨损实验方案，并通过磨损实验获得了该油田套管磨损的关键参数基础建立该油田钻井条件下的套管磨损数据库，为准确预测某油田套管磨损程建立套管磨损预测模型打下基础。3.2 实验方案3.2.1 实验设备此次套管磨损实物试验设备为美国进口的套管磨损试验机，型号为 Mau-CW图 3-1 为实验机实物图，实验前对设备传感器进行校准。图 3-2 为磨损实验机图。
图 3-2 磨损实验机工作原理图工作原理：由底部气囊加载试验所需的侧向力，钻杆接头随着驱动机构旋用夹具固定，循环系统将泥浆连续注入摩擦副间，该实验基本能够准确模实的钻井工况。验材料与方法次套管磨损实验所需的材料分为钻杆接头、套管和钻井液。实验所用的接头头且敷焊有耐磨带，分别为安科系列的 1#耐磨带与 2#耐磨带，为了对比这带的减磨效果，设计了一组钻杆的光接头进行套管磨损实验。实验所用的杆接头试样见图 3-3、3-4，其中实验用的三种套管试样机械性能信息表 所用的泥浆有 3 种类型，分别为 A、B 和 C 类型泥浆且均由油田现场提供
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ISO 13679的油管特殊螺纹接头密封可靠性分析[J]. 杨康,张建兵,谷天平,申维佳. 机械研究与应用. 2018(06)
[2]高密度油基泥浆中钻杆接头与140钢级套管的磨损试验[J]. 张建兵,谷天平,李宁,娄尔标,刘应应. 钢管. 2018(05)
[3]气体钻与泥浆钻全井段套管磨损对比研究[J]. 张强,练章华,林铁军,肖洲. 中国安全生产科学技术. 2018(06)
[4]南海西部油田高温高压气井套管磨损预测[J]. 曾春珉,韦龙贵,张超,张崇,刘贤玉,黄亮. 石油钻探技术. 2015(06)
[5]两种主要高强度套管的耐磨性能试验[J]. 张建兵,韩勇,肖国章. 天然气工业. 2015(02)
[6]深井套管磨损的全尺寸模拟试验[J]. 韩勇,欧阳春,肖国章,唐继平,张斌,梁红军. 钢管. 2010(S1)
[7]全井段套管磨损量预测与磨损后抗挤强度计算方法研究[J]. 曾德智,龚龙祥,付建红,施太和,胡勇. 钢管. 2010(S1)
[8]钻柱尺寸变化对套管磨损的影响[J]. 连吉弘,孙连忠,高德利. 石油天然气学报. 2010(03)
[9]月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究[J]. 魏玲,林元华,杜仁德,朱达江,卢亚锋,孙永兴,张继川. 机械科学与技术. 2010(04)
[10]深井超深井内壁磨损套管剩余强度计算[J]. 廖华林,管志川,马广军,冯光通. 工程力学. 2010(02)
博士论文
[1]深井和大位移井套管磨损规律试验及磨损程度预测[D]. 梁尔国.燕山大学 2012
[2]钻杆接头与套管摩擦磨损问题的理论与试验研究[D]. 韩勇.西南石油学院 2002
硕士论文
[1]大斜度井套管磨损预测研究[D]. 李昆成.西南石油大学 2016
[2]大位移钻井摩阻、扭矩及套管磨损预测技术研究[D]. 马志攀.东北石油大学 2015
[3]深井、超深井套管磨损预测及剩余强度分析[D]. 谭树志.中国石油大学(华东) 2014
本文编号：3225074
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磨损沟槽几何形状
现阶段各个科研机构与高校进行套管磨损研究的主要手段是实物实验法[26]某油田现场 9 口井的套管磨损发生过程的系统调研，明确了现阶段影响该油田的主要因素，即：狗腿度、钻杆接头耐磨带与套管材质、钻井工艺与钻井参数与钻杆保护器。本章在对某油田套管磨损影响因素调研的基础上，重点针对该磨损问题严重的套管，即规格为：Ф244.5×11.99mm 和 Ф206.4×17.25mm 的套管某油田套管磨损实验方案，并通过磨损实验获得了该油田套管磨损的关键参数基础建立该油田钻井条件下的套管磨损数据库，为准确预测某油田套管磨损程建立套管磨损预测模型打下基础。3.2 实验方案3.2.1 实验设备此次套管磨损实物试验设备为美国进口的套管磨损试验机，型号为 Mau-CW图 3-1 为实验机实物图，实验前对设备传感器进行校准。图 3-2 为磨损实验机图。
图 3-2 磨损实验机工作原理图工作原理：由底部气囊加载试验所需的侧向力，钻杆接头随着驱动机构旋用夹具固定，循环系统将泥浆连续注入摩擦副间，该实验基本能够准确模实的钻井工况。验材料与方法次套管磨损实验所需的材料分为钻杆接头、套管和钻井液。实验所用的接头头且敷焊有耐磨带，分别为安科系列的 1#耐磨带与 2#耐磨带，为了对比这带的减磨效果，设计了一组钻杆的光接头进行套管磨损实验。实验所用的杆接头试样见图 3-3、3-4，其中实验用的三种套管试样机械性能信息表 所用的泥浆有 3 种类型，分别为 A、B 和 C 类型泥浆且均由油田现场提供
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ISO 13679的油管特殊螺纹接头密封可靠性分析[J]. 杨康,张建兵,谷天平,申维佳. 机械研究与应用. 2018(06)
[2]高密度油基泥浆中钻杆接头与140钢级套管的磨损试验[J]. 张建兵,谷天平,李宁,娄尔标,刘应应. 钢管. 2018(05)
[3]气体钻与泥浆钻全井段套管磨损对比研究[J]. 张强,练章华,林铁军,肖洲. 中国安全生产科学技术. 2018(06)
[4]南海西部油田高温高压气井套管磨损预测[J]. 曾春珉,韦龙贵,张超,张崇,刘贤玉,黄亮. 石油钻探技术. 2015(06)
[5]两种主要高强度套管的耐磨性能试验[J]. 张建兵,韩勇,肖国章. 天然气工业. 2015(02)
[6]深井套管磨损的全尺寸模拟试验[J]. 韩勇,欧阳春,肖国章,唐继平,张斌,梁红军. 钢管. 2010(S1)
[7]全井段套管磨损量预测与磨损后抗挤强度计算方法研究[J]. 曾德智,龚龙祥,付建红,施太和,胡勇. 钢管. 2010(S1)
[8]钻柱尺寸变化对套管磨损的影响[J]. 连吉弘,孙连忠,高德利. 石油天然气学报. 2010(03)
[9]月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究[J]. 魏玲,林元华,杜仁德,朱达江,卢亚锋,孙永兴,张继川. 机械科学与技术. 2010(04)
[10]深井超深井内壁磨损套管剩余强度计算[J]. 廖华林,管志川,马广军,冯光通. 工程力学. 2010(02)
博士论文
[1]深井和大位移井套管磨损规律试验及磨损程度预测[D]. 梁尔国.燕山大学 2012
[2]钻杆接头与套管摩擦磨损问题的理论与试验研究[D]. 韩勇.西南石油学院 2002
硕士论文
[1]大斜度井套管磨损预测研究[D]. 李昆成.西南石油大学 2016
[2]大位移钻井摩阻、扭矩及套管磨损预测技术研究[D]. 马志攀.东北石油大学 2015
[3]深井、超深井套管磨损预测及剩余强度分析[D]. 谭树志.中国石油大学(华东) 2014
本文编号：3225074
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