大位移井漂浮下套管技术优化设计及软件开发

发布时间：2017-12-13 10:02

  本文关键词：大位移井漂浮下套管技术优化设计及软件开发

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【摘要】：随着现代钻井技术的发展,为了满足日益增长的油气开发需求,逐渐发展出了大位移井钻井技术。由于大位移井水平段较长,在下套管作业中管柱时常会受到摩擦阻力的影响,使套管无法顺利下入目的层位。为了解决这一问题,大位移井完井作业多使用漂浮下套管技术。漂浮下套管技术实际上就是利用密封装置在下部套管内密封一定的轻质溶液或气体以减轻在套管下入过程中管柱所受正压力,从而达到降低摩阻效果的一种技术。在漂浮下套管作业中,要达到最佳作业效果,需要对套管的受力情况进行分析,从而得到漂浮长度、钻井液密度、摩阻系数等参数的最优组合。因此,通过理论模型对应用漂浮下套管技术时的套管摩阻及大钩载荷进行预测,优化漂浮长度、钻井液密度、摩阻系数等参数,对漂浮下套管技术的现场作业效果有非常重要的指导意义。本文首先利用三次样条插值法对井眼轨迹数据进行插值拟合;基于井眼轨迹拟合数据对管柱进行受力分析,分别建立了套管柱的“刚杆模型”、“二维软杆模型”、“三维软杆模型”;根据漂浮下套管技术的独特工况,考虑管柱屈曲和波动压力的影响,建立了漂浮下套管技术的摩阻力学模型。其次,在建立的理论模型的基础上,利用Python语言开发了漂浮下套管技术优化设计软件。通过对南海西江24-3-A14井进行实例计算,证明了软件计算结果的准确性。最后,应用控制变量法,对影响漂浮下套管技术作业效果的因素进行理论分析,为现场工程实践提供了必要的理论支持。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE931.2

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