气井带压作业的工艺及数字化样机研究

发布时间：2018-04-30 12:16

  本文选题：带压作业 + 工艺研究　； 参考：《西安石油大学》2017年硕士论文

【摘要】：通过分析带压作业技术和带压作业装置在国内外的发展现状,结合带压作业在气井上的应用,分析研究了气井带压作业的关键技术、配套工具及带压起下工艺,完善了气井带压作业的施工工艺。在了解带压作业装置的工作原理及系统组成的前提下,结合国内外带压作业装置的先进技术及现场应用情况,设计研发了一套适用于低压、小直径管柱的撬装式气井带压作业装置。阐述了带压作业装置系统的组成及工作原理,根据气井带压作业装置的设计要求,确定了装置的设计方案,确定了卡瓦系统、防喷系统的结构参数,并对举升液压缸进行了参数计算。结合长庆气田现场工况对带压作业装置的性能要求,通过理论计算,初步确定了装置的主要技术参数,完成了气井带压作业装置各部件的选用与整体装置设计。利用有限元软件对防喷器壳体进行了静力学分析,得到了壳体的位移变形云图和应力云图,得到了最大变形出现在顶盖与下壳体的连接处,应力集中出现在下壳体的凹槽处。利用橡胶Mooney-Rivlin模型对胶芯密封油管过程进行了数值模拟,得到了胶芯在密封油管过程中的变形状态和受力情况,得出了密封油管的主要因素是橡胶受挤压产生的径向位移,应变主要出现在橡胶与骨架的结合处,接触压力随着接触面积的增大最终达到密封压力等级。通过70K撬装式带压作业设备现场试验,验证了该设备的各项性能并完成了三口井的带压施工作业。本文的研究结果对气井带压作业的工艺研究起到了一定的促进作用,也为气井带压作业装置的设计研究提供了一定的参考价值。
[Abstract]:By analyzing the development status of pressure operation technology and pressure operation equipment at home and abroad, combined with the application of pressure operation on gas wells, the key technology of pressure operation in gas well, supporting tools and process with pressure lifting are analyzed and studied. The working principle and system group of belt pressure operation device are understood. Based on the advanced technology and field application of the domestic and foreign pressure operation devices, a set of pry mounted gas well belt pressure operation device suitable for low pressure and small diameter pipe column is designed and developed. The composition and working principle of the belt pressure operating device system are expounded, and the device is determined according to the design requirements of the pressure operation device of the gas well. The design scheme determines the structure parameters of the kava system and the blowout prevention system, and calculates the parameters of the lifting hydraulic cylinder. According to the performance requirements of the field working conditions of Changqing gas field, the main technical parameters of the device are preliminarily determined, and the selection and overall assembly of the components of the gas well belt pressure operation device are completed. The statics analysis of the blowout preventer shell is carried out with the finite element software. The displacement and deformation cloud chart and the stress cloud map of the shell are obtained. The maximum deformation occurs at the connection between the top cover and the lower shell. The stress concentration appears in the groove of the lower shell. The rubber Mooney-Rivlin model is used to carry out the process of the rubber cored seal tubing. The deformation state and force condition of the rubber core in the sealing oil pipe are obtained by numerical simulation. The main factor of the sealing tubing is the radial displacement produced by the rubber extrusion. The strain is mainly in the combination of the rubber and the skeleton. The contact pressure will eventually reach the seal pressure level with the increase of the contact area. A 70K prying belt is used. The field test of pressure operation equipment has verified the performance of the equipment and completed the work of pressure construction in three wells. The results of this paper have played a certain role in promoting the research of the process of gas well pressure operation, and also provide a reference value for the design and research of the gas well belt pressure operation device.

【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】：TE37

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本文编号：1824522