一种尾管固井中送入钻具悬重的简易算法

尾管固井施工中准确判断钻具悬重是一个关键环节。通过对尾管送入钻具进行受力分析,对送入钻具在套管内的悬重计算进行了研究,借鉴"软钻杆"模型,将送入钻具分为直井段、造斜段和稳斜段三部分,推导出各部分送入钻具悬重及摩阻计算公式,其中重点对造斜段建立圆弧模型并进行微积分。计算结果与现场实际称重吻合,验证了计算公式的合理性,证明推导的公式在现场实际有推广意义。

三维可视化HDD钻导向孔钻柱力学分析软件的研制与应用——以3300m长江天然气管道穿越工程为例

钻导向孔的成功与否是决定3 300m长江天然气管道穿越工程成败的关键,需要对钻导向孔的钻柱进行力学分析,提前判断钻柱的受力情况,并判断钻具组合是否满足施工要求。为此,综合利用传统的软钻柱模型和较新的ABIS模型,研发了HDD钻导向孔钻柱力学分析软件,可进行钻导向孔时钻柱的受力分析和三维图像显示。将该软件与国外常用的Ridgewood Software(RS)软件进行对比,从井口推力及井口扭矩来看,两者的计算结果很接近;同时还将该软件在某管道穿越工程中进行了模拟应用,将软件计算结果与实测数据进行了比较。结果表明:HDD钻导向孔钻柱力学分析软件能够很好地预测钻导向孔时钻柱的力学状态,并能用三维图像直观地显示导向孔内钻杆的变形与应力分布情况。该软件的成功研制与应用,为长江3 300m天然气管道穿越工程钻导向孔的钻具组合提供了技术支持,其国产化对管道穿越工程钻导向孔的设计和大规模的工程应用奠定了基础。

钻柱动力学仿真方法及模型研究进展

钻柱长期工作在充满钻井液的狭长井眼里,受力情况非常复杂。钻柱动力学研究对实际的钻井作业有重要指导意义。国外钻井服务公司在深入研究钻柱动力学理论的基础上开发出了各自的钻柱动力学仿真软件。介绍了美国Bakers Hughes、Smith Tool以及法国Drillscan公司开发的钻柱动力学软件及其理论模型,着重介绍了它们的建模方法及数值求解技术,最后指出了国内开发钻柱动力学仿真软件的重要性,提出在利用成熟商业有限元软件的基础上,通过二次开发实现钻柱动力学仿真的方法。