气体钻井钻柱失效机理分析

川东北地区气体钻井中钻柱失效情况的统计资料表明,钻柱失效主要表现为磨损和断裂,分析可知,气体钻井时钻柱失效严重除与高速岩屑的冲蚀、井壁岩石的磨损、酸性介质环境的腐蚀有关外,还与钻柱承受更为复杂的动态应力密切相关。动力学分析结果表明,与钻井液钻井相比,气体钻井时钻柱的动态应力明显增大,动态应力的变化幅度和变化频率也明显提高,这是造成钻柱失效的主要原因之一。因此,防治气体钻井钻柱失效应切实重视钻柱动态应力的控制,目前条件下,加强钻柱的探伤工作,确保入井钻柱的抗疲劳破坏能力和使用减振工具是较为有效的预防钻柱失效的技术措施。

陕北富县探区钻具失效原因分析及对策研究

统计分析表明,陕北富县探区频繁发生钻具失效的主要原因是钻具在井下承受的交变应力较大,从钻具优选、钻压和转速匹配、钻井液性能等方面优选了适合该地区安全钻进的钻具组合与工艺技术,从而减少了钻具失效事故的发生。以两口井为例,介绍了钻具失效事故的处理与预防,对今后钻井施工有一定的借鉴作用。

短半径水平井钻柱强度和应力计算

短半径水平井中钻柱的受力和强度计算问题是一几何非线性和边界非线性相互耦合的双重非线性问题 ,推导了非线性梁单元的力与位移的关系 ,建立了空间梁单元切线刚度矩阵的精确表达式 ,给出了结合随动坐标系 (Co- rota-tion)对短半径水平井中钻柱的受力进行非线性有限元分析的步骤。实例计算分析了一口实钻短半径水平井 。

钻杆接头双台肩抗扭应力分析

钻杆工具接头的抗扭强度普遍低于管体,为满足使用需要,考虑选择非API双台肩高抗扭矩接头。为此,使用I-DEAS和MARC两个大型有限元分析软件,在SGIINDIG02IMPACTR10000型工作站进行计算机仿真,对S-135钻杆接头双台肩齿面与台肩部位应力分布进行分析,并将计算结果与API标准接头进行对此。结果表明,双台肩工具接头的抗扭能力是API标准接头的1.5倍。

石油钻具的氢致应力腐蚀及预防

论述了石油钻具在Ｈ２Ｓ等致氢环境中发生氢致应力腐蚀断裂的宏微观特征及影响因素，提出了预防钻具发生氢致应力腐蚀失效的措施．

一种新型钻柱稳定器连接螺纹减应力区的研究

多年以来钻具过早失效问题一直困扰着钻井界。在钻具失效案例中 ,连接螺纹疲劳失效占很大的比例。钻具连接螺纹疲劳失效是由于交变弯曲应力引起的 ,这些交变应力集中在连接螺纹消失处附近。减少连接螺纹弯曲应力可以延长钻具连接螺纹的疲劳寿命。文章提出并研究了一种新的钻具连接螺纹减应力区 ,它是通过在钻柱稳定器本体上设置减应力区 ,来解决钻具连接螺纹疲劳失效问题。与其它减应力区不同的是 ,新的减应力区的轮廓线为连续的光滑的二次曲线 ,圆弧线 ,抛物线和椭圆线。这可以避免在减应力区出现应力集中和出现“细脖子”现象。并且这些曲线在机械加工上是可行的。用有限元技术优化了减应力区的几何形状 ,并分析了减应力区的开口位置、开口深度和开口宽度等几何参数对应力释放效果的影响。并对减应力区的强度进行了分析。

设计井眼中钻柱轴向变形分析与计算

分析认为， 钻柱轴向变形主要受轴向力、液柱压力和螺旋屈曲等因素影响。给出了二维设计井眼中钻柱受轴向力和液柱压力引起的轴向变形计算方法，还讨论了钻柱螺旋屈曲对其轴向变形的影响，并给出了算例分析。

考虑静水压力的水平井钻柱的受力分析与强度计算

设钻柱为柔性杆.采用静水压力法计算泥浆对钻柱的受力影响,按不同的钻井方法及不同的钻井工序进行了钻柱的各井段受力分析与强度计算,并编制了相应的计算软件,对大港油田女MH-l水平井进行了实例计算.计算结果表明.该方法方便可行.

钻柱立根排放升降臂的受力性能分析

为了分析海洋钻井平台中的二层台立根动力排放升降臂的强度,采用ANSYS有限元软件,在合理选取钢材特性基础上,采用单元为8节点的Solid45建立分析模型。在升降臂悬臂夹头的端部施加集中载荷来模拟端头自重力和外载荷,进行竖向位移分析和Mises应力分析。根据分析结果,在悬臂板和滑道连接处增加加强板,使其强度满足规范的要求。

煤层气井台阶式注入流量测试工艺

台阶式注入流量测试是直接针对煤层及围岩进行的测试方法 ,能比较准确地获得煤层破裂压力、破裂梯度、最小原地应力、最大注入量 ,为恒流量注入

弯曲段钻柱的受力分析与现场验证

在定向井和水平井施工中，造斜段的轨道控制和钻柱设计是至关重要的。文中用考虑了钻柱与井壁之间有间隙的三个广义位移的曲梁模型和两个广义位移的直梁模型求解了包括弯曲段、悬空段和斜直接触段三个部分钻柱的变形问题，并通过算例和任平2井实测的井斜和井径数据分析，验证了这种算法的合理性和正确性，从而为合理的井眼轨道设计和钻柱设计提供了依据。

钻柱转换接头断裂原因分析

通过断口宏微观分析、金相检验、化学成分分析、力学性能试验等方法,结合结构因素和服役工况条件分析,对某油井发生的钻柱转换接头断裂失效原因进行了分析。结果表明:该钻柱转换接头失效模式为疲劳断裂;接头弯曲强度比偏低以及内螺纹根部应力集中严重是导致其过早发生疲劳断裂的主要原因;通过优化与改进钻柱转换接头结构以降低螺纹根部的应力集中、提高螺纹的加工质量以降低螺纹表面粗糙度、改进热处理工艺使转换接头具有理想的组织状态等措施,可有效提高钻柱转换接头的服役寿命。

螺旋槽定向钻杆螺纹强度分析

针对螺旋槽定向钻杆的螺纹联接处在使用过程中容易出现的强度失效问题,结合钻杆的受力特点,对其螺纹强度展开研究,建立了钻杆螺纹的三维模型,应用有限元法分析了钻杆分别在受扭矩、拉力、压力工况下,螺纹的应力分布规律。依据分析结果,提出了钻杆在工作条件下的薄弱位置。研究结果表明:在不同工况下,螺纹应力分布特点各不相同。螺纹的首尾两端是强度失效更可能发生的位置。

多因素约束的低孔渗基质砂岩气藏测试生产压差模型

选择合理的地层测试生产压差时,一般需要考虑井下安全、管柱安全、施工效率等多方面因素.对于低孔渗基质砂岩而言,还需要考虑尽可能地解除近井地带污染、减少应力敏感性和储层伤害等,以获得更高、更准确的产能数据.针对上述要求,在研究基质砂岩储层敏感性的基础上,分析了考虑应力敏感性后井周渗流场和应力场的变化,并从井壁稳定、侵入物返排、产能约束3个方面建立了多因素约束的低孔渗基质砂岩气藏测试生产压差模型.现场应用结果表明,该模型能够较好地指导低孔渗基质砂岩气藏测试生产压差的选择,可为测试压差的设计提供理论基础.

超长重型凿岩钎杆的谐响应研究

依据极坚硬岩石条件下冲击凿岩钎具的能量传递模型,采用梁单元及预应力假设,利用 ANSYS 有限元软件对超长重型凿岩钎杆上做了动力谐响应分析,得到了各阶模态振动频率和位移、力对频率的响应曲线。