膨胀尾管悬挂器膨胀力有限元计算与试验研究

膨胀尾管悬挂器通过膨胀锥在本体内运动使其发生径向变形,依靠变形后本体与上层套管间的摩擦力,使膨胀悬挂器固定于上层套管实现尾管坐挂功能。膨胀力是膨胀锥驱动本体变形的关键、也是膨胀尾管悬挂器设计、现场施工的重要参数。采用LS-DYNA对影响膨胀力的多种因素进行研究,得到膨胀锥角、膨胀锥与本体间摩擦、膨胀本体结构对膨胀力的影响规律,并通过膨胀试验、金相观察进行验证分析。数据表明该方法能够较为准确的计算本体膨胀所需要的膨胀力及膨胀变形过程中本体的应力、应变。     

管柱螺纹连接计算中的圣维南效应分析

螺纹连接处是石油套管柱最薄弱的环节,套管螺纹的抗拉强度决定了套管的抗拉强度。采用非线性有限元法,在考虑圣维南边界效应的情况下,较为准确地描述了管柱接头的接触和应力状态。结果表明,位移边界和载荷位置的变化对管柱螺纹接头的Mises应力和接触压力极值有明显的影响;位移边界和轴向载荷施加位置在距离螺纹接触区1个管柱直径的长度时,可基本消除圣维南边界效应对应力敏感区的影响;对于不同的管柱类型和连接情况,应根据螺纹牙型、尺寸和载荷条件确定圣维南边界效应的影响范围,否则会有较大的计算误差。     

Pro/E与常用CAD软件之间的图纸转化

探讨了Pro／Engineer与CAXA、AutoCAD之间二维图纸相互转换的途径，阐述了图样转换的可行性和实现过程。     

强水敏油藏注气提高采收率实验研究

强水敏油藏采用注水方式开发,存在注水困难,易对储层造成伤害等问题.而采用注气驱的方法开发水敏油藏,既能避免对储层造成伤害,同时又可取得明显的增产效果;另外采用CO2驱还可以减少温室气体的排放.细管实验表明,CO2和液化气+天然气段塞在地层条件都能与原油混相,可以获得较好的增产效果.长岩心实验的研究证明,水驱造成了岩心渗透率明显下降,岩心渗流能力伤害严重,注入水最终无法注入.而注气驱的增产效果远远好于水驱,同时可有效地保护储层.     

可膨胀尾管悬挂器膨胀材料及膨胀方式

以实体膨胀管技术为基础开发的可膨胀尾管悬挂器,国外已经基本发展成熟,并在很多油气田投入工业化应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。而我国对该技术的研究尚处于理论探索与试验阶段。针对这一现状,简要介绍了可膨胀尾管悬挂器的技术特点和现场优势,说明了其结构原理。通过对可膨胀尾管悬挂器膨胀材料与膨胀方式的详细分析,得出了可膨胀尾管悬挂器膨胀本体材料的性能要求与几种典型膨胀方式的结构原理及特点,指出了膨胀材料与膨胀方式的发展方向。在此基础上,给出了可膨胀尾管悬挂器的发展方向、研究思路与方法的建议。      

影响膨胀尾管悬挂器悬挂力的因素分析

为了提高膨胀尾管悬挂器的悬挂力,根据其悬挂机理,从膨胀尾管悬挂器本体的膨胀率、膨胀后膨胀本体的回弹、橡胶筒结构和外层套管内径偏差等方面分析了影响悬挂器悬挂力的关键因素。分析结果认为,膨胀尾管悬挂器本体的膨胀率增大时,悬挂器悬挂力增大,但本体发生膨胀变形所需要的膨胀力随之剧增;增加本体外壁橡胶筒长度能增大悬挂器悬挂力,膨胀力基本不变。建议开展回弹对膨胀尾管悬挂器悬挂力影响因素分析及相应对策研究,同时进行金属接触与橡胶条件下悬挂器悬挂力与密封问题的研究。     

尾管固井技术中胶塞失效分析

对尾管固井施工中钻杆胶塞被卡死、胶塞损伤与复合后尾管胶塞未释放等3种典型胶塞失效案例进行分析,找出了失效的原因,并提出以下改进措施及建议:减少胶塞下行时环境内的固相沉积与脱落,增加通径规刮刷功能,以去除钻杆内壁附着物;提高胶塞综合性能,如耐温性能、冲击强度和皮碗橡胶扯断强度等,防止胶塞在替浆过程中损伤,尽量避免送入工具及尾管柱内径变化较大与直台阶;当钻杆胶塞与尾管胶塞复合时,应根据尾管胶塞剪钉的剪切压力合理优化顶替排量,确保剪断尾管胶塞剪钉。     

分段压裂高压回接密封关键技术研究与应用

水平井分段压裂技术中,回接装置的高压密封性能对现场固完井作业起到极为重要的作用。针对现有回接装置密封组件密封性能差、多次插入回接筒后密封组件损坏严重的情况,开展了高压回接密封技术的研究,通过优化产品结构,研发了高性能的新型密封组件,介绍了该密封组件的结构特点及关键技术。该新型密封组件可灵活与常规回接装置或新型密封回接装置配套使用,既节约了组装时间和成本,又能满足回接作业中抗刮碰性、高密封性的要求,对现场固完井作业具有一定的推广应用价值。     

可膨胀尾管悬挂器关键技术

概述了可膨胀尾管悬挂器的结构原理和技术特点,同时指出,可膨胀尾管悬挂器的关键技术可归结为膨胀本体材料的选择、膨胀方式、释放方式与润滑技术等。通过对各关键技术进行分析,认为可膨胀尾管悬挂器应朝大膨胀率、低压膨胀坐挂、高承载能力、高密封与耐腐蚀性能、操作简单等方向发展。为加快我国可膨胀尾管悬挂器国产化研究的步伐,又提出了几点建议。     

壁厚椭圆度缺陷对膨胀套管性能的影响

套管的椭圆度缺陷对套管的强度等性能有显著的影响。利用有限元法建立了考虑壁厚不均缺陷的膨胀套管的非线性接触力学模型，进行了有限元模拟分析，得到了套管椭圆度在膨胀前后的变化规律及其对膨胀后套管力学性能的影响，为膨胀套管的设计和进一步研究提供了一定的理论依据。