连续运动钻机起下钻引发的井筒波动压力研究

发布时间：2023-03-23 23:25

　　随着世界各个地区钻井费用的增长,钻井工具和机械化智能化的逐渐发展并且技术趋于成熟,然而整个钻井平台的布局以及地面设备的改进仍存在很大的空间。此时应运而生的连续运动钻机技术是通过对地面设备进行改良,而实现打破传统钻井流程的新方法,具有广阔的发展前景。本文通过对连续运动钻机的组成结构原理分析,对双举升系统技术中的具体技术原理进行了详尽的描述。基于连续运动钻机的连续运动、连续循环机理,提出了一种新型的连续起下钻波动压力计算模型,主要就连续运动钻机钻井时,钻杆能够达到高效、匀速的工况下,设计安全的下钻速度进行讨论。首先对常规钻井时的波动压力模型进行研究,分别对稳态波动压力和瞬态波动压力的计算模型展开讨论,利用钻井液流动的基本方程和能量守恒定律,建立起常规钻井波动压力的计算模型,将边界条件和初始条件分为堵口管关泵、堵口管开泵和开口管关泵的三种工况,结合不同模式的计算模型进行求解。然后根据连续运动钻机的起下钻特点,得出新的波动压力模型。最后以速度为目标函数,求取理想的速度曲线,从而确定安全的起下钻钻杆速度,得出理想的波动压力模型。本文主要对连续运动钻机起下钻引发的井筒波动压力模型进行理论研究,但是...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 波动压力的研究现状
    1.3 压力波速的研究现状
第2章 连续运动钻机的运作原理研究
    2.1 连续运动钻机主要结构与构成
    2.2 连续运动钻机关键性技术
        2.2.1 连续下钻技术
        2.2.2 连续循环技术
    2.3 本章小结
第3章 常规起下钻引发的井筒波动压力模型
    3.1 井筒波动压力的摩擦阻力
    3.2 常规起下钻引发的井筒稳态波动压力模型
        3.2.1 钻井液静切力引起的波动压力
        3.2.2 钻井液黏稠力引发的波动压力
        3.2.3 钻柱惯性力引发的波动压力
    3.3 常规起下钻引发的井筒瞬态波动压力模型
        3.3.1 连续方程
        3.3.2 运动方程
    3.4 本章小结
第4章 连续运动钻机起下钻引发的井筒波动压力模型
    4.1 连续运动钻机起下钻引发的井筒稳态波动压力
        4.1.1 连续运动钻机钻井液静切力引起的波动压力
        4.1.2 连续运动钻机钻井液黏稠力引起的波动压力
    4.2 连续运动钻机起下钻引发的井筒瞬态波动压力
        4.2.1 连续运动钻机起下钻时的流动压力损失
        4.2.2 连续运动钻机起下钻引发的瞬态波动压力控制方程
    4.3 本章小结
第5章 连续运动钻机起下钻引发的井筒波动压力模型求解
    5.1 瞬态波动压力模型求解
        5.1.1 特征式求解
        5.1.2 起下钻边界条件
        5.1.3 瞬态波动压力求解
    5.2 稳态波动压力求解
    5.3 许用起下钻速度计算
        5.3.1 连续运动钻机稳态条件下最大起钻速度
        5.3.2 实例分析
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
附录
致谢



本文编号：3768966