大位移水平井下套管受力分析及漂浮接箍设计

摘要

大位移水平井技术可实施海油陆采、可替代或减少建造平台和修筑通往海滩的道路、大幅度降低钻井综合成本，因此对大位移水平井技术进行研究具有重要意义。 大位移水平井技术涉及的关键技术很多，其中套管的顺利下入是关键技术之一，对大位移水平井下套管过程进行套管受力分析，对大位移水平井技术研究具有指导意义。 首先，综述了国内外大位移井下套管技术的研究现状，以及大位移水平井下套管技术面临的“瓶颈”技术。分析了井眼尺寸、摩阻力以及钻井液对大位移水平井下套管技术的影响。如何选择合适的套管扶正器，同时分析了套管柱在水平井弯曲段的可下入性。 其次，建立了大位移水平井套管柱受力模型和摩阻模型，并对套管的受力进行了分析，用VB程序语言编写水平井套管摩阻计算程序。 再次，设计了新型漂浮接箍，并分析了漂浮下套管技术的工作原理，漂浮下套管技术可以大大减小下套管的摩阻力，该技术可以提高套管的下入深度。漂浮接箍在大位移井套管下入过程中起重要的作用。对漂浮接箍进行了设计，并用ANSYS分析软件对重要部件进行了分析。 最后，根据已建立的摩阻计算模型结合漂浮下套管技术基本原理，用VB程序语言编写了漂浮下套管摩阻计算程序。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1大位移井技术概述

1.2大位移井国内外研究现状

1.2.1大位移井技术国外研究现状

1.2.2我国大位移井技术取得的成就

1.2.3大位移井技术面临的“瓶颈”技术

1.3课题研究的主要内容

1.4课题研究的意义

第二章 大位移井下套管技术分析

2.1大位移井下套管的特点

2.2影响下套管的因素

2.3套管下入到设计层可行性分析

2.3.1存在的主要问题

2.3.2套管柱的受力分析

2.3.3判断方法

2.4下套管工艺流程

2.5大位移井下套管方案

第三章 水平井下套管受力分析

3.1大位移水平井下套管摩阻计算理论分析

3.1.1水平段(CD)受力分析

3.1.2造斜段(BC)受力分析

3.1.3倾斜段(AB)的受力分析

3.2水平井下套管柱摩阻计算程序与结果分析

3.2.1水平井套管下入摩阻计算程序

3.2.2摩阻计算举例与结果分析

3.3本章小结

第四章常规下套管技术的影响因素

4.1井眼轨迹的优化

4.2井壁稳定性分析

4.2.1井壁稳定性原因分析

4.2.2控制井壁采取的措施

4.3套管扶正器作用分析

4.3.1选择扶正器注意的问题

4.3.2各种扶正器的性能特点

4.3.3扶正器的选用

4.3.4选用合适的扶正器具有重要意义

第五章 漂浮下套管技术

5.1漂浮下套管技术基本原理

5.2漂浮下套管技术的优化

5.3漂浮下套管摩阻计算

5.3.1漂浮下套管摩阻计算程序

5.3.2漂浮下套管摩阻计算举例

5.4套管漂浮技术的现场应用

5.5本章小结

第六章 套管漂浮接箍设计

6.1套管漂浮接箍的结构设计

6.1.1结构设计

6.2.2重要零件的校核

6.2用ANSYS对漂浮接箍的重要部件分析校核

6.2.1有限元法及ANSYS软件概述

6.2.2用ANSYS对外套的校核

6.2.3用ANSYS对内套的校核

6.3本章小结

第七章 结论

7.1本文得到主要结果

7.2未来研究设想

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢