径向钻井套管开窗工具研究

发布时间：2021-10-16 01:29

　　径向钻井技术也可称为超短半径径向水平井技术,为稠油、超低渗透等油气藏的开采提供了一种经济有效的开发方式。该技术分为套管开窗和径向水平钻进两个阶段,套管开窗为径向水平钻进以及地层流体流入井筒提供了通道,为了提高套管开窗的效率和适用性,保证径向水平钻进作业的顺利进行,本文对套管开窗工具进行了如下几个方面的设计与研究:（1）设计套管开窗方案。针对目前套管开窗工具所出现的问题和不足,设计套管开窗新方案,完成对各部分部件如连续油管、万向接头、液压马达、开窗钻头、锚定器的选型以及对转向器结构的设计。（2）转向器轨迹的设计和优化。通过有限元软件ABAQUS对高压软管通过转向器滑道时的转向阻力研究和分析,研究了转向半径、导弯半径、导弯偏角等参数对转向阻力的影响规律,设计了较优的转向器滑道轨迹,较大程度的降低转向阻力,从而减小对喷嘴自进力的消耗,从而可以提高最大水平进尺,从而提升工艺的增产效果。（3）钻压和转速的匹配和优化。进行切削加工的力学分析,分析切削力和切削速度对开孔工艺的影响,以此为根据优化工艺的作业参数,选择合理的开窗作业钻压和转速,完成对马达的选型、注入排量的选择等,使得各项作业参数均处于较... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外技术研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的主要研究工作和研究思路
        1.3.1 本文主要研究工作
        1.3.2 本文的主要研究思路
第2章 套管开窗工具方案设计
    2.1 套管开窗方式的对比与选择
        2.1.1 套管开窗方式的对比
        2.1.2 套管开窗方式的选择
    2.2 套管开窗工具方案设计
        2.2.1 开窗工具总体设计思路
        2.2.2 开窗工具各部分功能概述
    2.3 套管开窗工具零部件的设计与选型
        2.3.1 开窗钻头的选型
        2.3.2 转向器的结构设计
        2.3.3 液压马达的选型
        2.3.4 锚定器的选型
    2.4 本章小结
第3章 转向器轨迹设计和优化
    3.1 转向阻力分析
        3.1.1 高压软管的转向受力分析
        3.1.2 “S”型转向轨迹分析
    3.2 转向轨迹的建模与仿真分析
        3.2.1 转向轨迹的建模
        3.2.2 ABAQUS建模要点
        3.2.3 模型的仿真分析
        3.2.4 不同参数对转向阻力的影响
        3.2.5 数据处理
    3.3 各参数的独立影响分析
        3.3.1 转向半径对转向阻力的影响分析
        3.3.2 导弯半径对转向阻力的影响分析
        3.3.3 导弯偏角对转向阻力的影响分析
    3.4 本章小结
第4章 开窗过程的力学分析
    4.1 开窗过程的扭矩计算
        4.1.1 确定进给量
        4.1.2 开窗过程的扭矩计算
        4.1.3 开窗转速的计算
    4.2 开窗钻压值的计算和供给设计
        4.2.1 开窗钻压的计算
        4.2.2 开窗钻压的供给设计
    4.3 本章小结
第5章 实验分析
    5.1 实验方案设计
    5.2 实验过程
    5.3 实验结果
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的成果



本文编号：3438889