新一代旋转可膨胀管系统力学特性研究

利用有限元模拟分析方法,研究了新一代旋转可膨胀管系统的力学特性,得出如下结论:(1)膨胀心头旋转角速度对可膨胀管自由端面总轴向位移、对可膨胀管壁厚减薄量、对膨胀后膨胀管最大残余应力的影响均很小;(2)随着膨胀心头旋转角速度的增加,所需最大膨胀力迅速减小,可用拟合多项式表示;(3)随着膨胀心头旋转角速度的增加,膨胀过程中产生的最大接触应力整体上呈增加趋势,也可用拟合多项式表示。

可膨胀管旋转膨胀系统设计研究

早期的膨胀锥在应用于实体管膨胀时,不但需要较大的轴向力,而且存在套管膨胀后的轴向尺寸会有较大的减小等难题。文章根据旋转膨胀系统结构中滚轮上所受的压力、滚轮轴强度、所需的液体压力及活塞直径等参数,从保证套管能被顺利膨胀出发,结合工程实际,建立了力学分析模型,并设计了旋转膨胀系统的具体结构,对主要零件及主要参数(本体、活塞、滚轮轴、滚轮等)进行了强度设计和尺寸设计。所设计的整套膨胀系统在钻压作用下沿轴向有一位移,同时限压阀因为压力降低而复位,液体压力再次逐渐升高,这样就完成了一个周期动作。上面的动作周而复始,形成了一个连续的膨胀过程,从而完成对套管的膨胀作业。

可膨胀管技术及其应用

可膨胀管技术就是将管柱下入井底 ,用驱动头以液力或机械的方法使管材永久变形 ,从而达到增大采油管柱或井眼内径的目的。可膨胀管包括可膨胀式割缝管和可膨胀式实体管 2种。它们可应用于钻井、完井及采油、修井等作业全过程 ,被认为是 2 1世纪石油钻采行业的核心技术之一 ,该项技术的几个应用领域在国外均投入到工业实施。文中介绍了可膨胀管技术的膨胀机理。

可膨胀管技术及其在石油钻采行业中的应用

当今世界的石油勘探开发主要向深层系和海上发展 ,石油钻井的难度越来越大 ,可膨胀管技术的成功开发解决了变径井完井的难题。可膨胀管技术的就是将膨胀管下到井下预定位置之后 ,利用驱动头使膨胀管产生永久变形 ,从而达到增大采油管柱内径或井径之目的。可膨胀管主要有 3种用途 :一是用作应急套管解决复杂井段的井壁稳定问题 ;二是用作尾管悬挂器 ,可延长平均故障间隔时间 ,减少费用 ;三是用于砂控。该技术可应用于钻井、完井、采油、修井等作业 ,被认为是 2

用工程法求解可膨胀管塑性变形力

应用塑性力学工程法研究了可膨胀管的塑性变形机理,推导出了计算可膨胀管塑性变形力的解析式,研究了各参数对变形力的影响规律;随后,将该方法的计算结果与用有限元方法的求解结果及实验结果进行了对比,结果表明该方法具有相当高的求解精度,能够满足工程的实际需要;同时,该方法简单明了,求解迅速,更便于在实际工程上推广应用。

实体可膨胀管变形力与膨胀工具模角关系研究

建立了实体可膨胀管膨胀过程的三维非线性接触问题有限元分析模型,通过对模型的求解,得出膨胀管与膨胀工具在不同的接触条件、可膨胀管在不同的内径膨胀率及不同的壁厚条件下,膨胀变形力与膨胀工具模角的关系。用107.95mm套管做了实体膨胀试验,通过试验测得的膨胀变形力与用模型求得的计算结果符合得很好,完全可以满足实际工程的需要,证明提出的模型及其求解结果正确可信。

可膨胀管固井技术的工业应用

介绍了可膨胀固井技术的原理、现场应用及存在的问题和发展趋势 ,指出我国的科研院所及相关企业应尽早开展此项技术的研究。

可膨胀管堵水工艺技术研究与应用

可膨胀管堵水技术是一种利用膨胀管对套管补贴以实现水层封堵的新技术。文中阐述了可膨胀管堵水技术原理和工艺实施要点,结合实例,对施工效果进行了评价,分析该工艺的适用性,指出套管质量的好坏对堵水效果具有重大影响,清理套管是一项重要的技术工作。

实体可膨胀管螺纹连接的非线性数值模拟

基于弹塑性理论,建立了实体可膨胀管(SET)膨胀过程的非线性有限元模型,对套管的非线性膨胀过程进行了数值计算和模拟。分析了膨胀过程中所需的驱动力,讨论了螺纹连接在膨胀过程中的连接强度以及螺纹密封的变化,并根据计算结果提出了建议。

可膨胀管在石油工业中的应用

介绍了美国Enventure Global Technology LLC公司开发的4种不同的实体可膨胀衬管,可膨胀衬管在膨胀过程中衬管温度的提高仅比环境温度高7.22℃,不会影响衬管材质,用于套管低压补贴作业十分经济有效;裸眼井衬管通常约以6.1m/min的速度进行膨胀,在采用φ339.7 mm衬管情况下,推动膨胀锥体的压力约为12.6 MPa,整个系统设计的压力均低于35MPa;套管井衬管可有效地用来修补油井损坏套管,或用来对套管内壁进行加衬里处理,以及实施封堵工艺;可膨胀防砂筛管在遇到井眼直径需要增加或缩小时,其内置活塞会展开或收缩,所需的膨胀力靠其锥形球状体和活塞上的柔性旋转球产生。

可膨胀管工艺

可膨胀管 (SET)工艺是国外开发的一项新技术 ,采用膨胀锥通过钢管就地膨胀 ,从而使钢管内径减小最少。它可以广泛地用于深水、深井、大位移井、分支井等的钻井和完井 ,还可用于采油、修井等作业中。文中在简要介绍膨胀系统的基础上 ,主要介绍了裸眼可膨胀尾管 (OHL)系统、套管井可膨胀尾管 (CHL)系统、可膨胀尾管悬挂器 (ELH) ,最后概述了其现场应用。利用可膨胀管工艺 ,可以最大程度地降低钻井和采油成本 ,提高产量。

可膨胀管关键技术的现状及展望

可膨胀管技术是21世纪石油钻采行业起着重要作用的技术之一。采用该技术可以改善现有井身结构以及增大完井井眼直径,利于后续的钻井及采油工程作业。本文就对可膨胀管的关键技术进行详细的阐述,并指出今后的研究方向。

可膨胀管技术及其管材性能优化的探讨

可在钻井、完井、采油、修井等方面进行有效应用的可膨胀管技术 ,被认为是 2 1世纪石油钻采行业最有前景的技术之一。为了实现管材的膨胀及现场应用的需要 ,膨胀管必须具有足够的抗拉强度、良好的塑性等性能 ,达到上述要求需要良好的热处理工艺。简要概述了其膨胀原理 ,并初步分析了如何优化可膨胀管的性能。

HFW管在可膨胀管领域的应用前景

阐述了HFW管作为可膨胀管的发展历程。对HFW管和无缝管在可膨胀管领域的应用进行了对比,包括相关标准、质量要求、力学性能及生产成本的对比。通过对比分析得出,经过无缝化处理的HFW管在可膨胀管领域中的使用性能优于无缝管,应优先考虑;在HFW管的生产和使用过程中,制定合适的微合金工艺以提高其强度和韧性,选择套管膨胀润滑剂以提高其使用性能及寿命,采用超声冲击等方法降低膨胀管的残余应力。

可膨胀管固井技术及其应用

可膨胀管工艺是国外开发的一项新技术,可广泛用于深水、深井、大位移井、分支井等的钻井和完井,还可用于采油、修井等作业。简要介绍了可膨胀管固井技术和可膨胀管管材及性能,并结合京708井利用膨胀管对套管补贴实现水层封堵的实例,对可膨胀管施工工艺进行了介绍。

可膨胀管变形前后的耐CO_2腐蚀性能

油气井膨胀管技术是近年来油气井工程领域出现的一项新兴技术。本工作以L80套管为研究对象,分别进行16%和22%的膨胀,研究膨胀变形前后的微观组织变化规律。采用高压釜失重法、动电位极化和电化学阻抗谱技术研究了变形前后在饱和CO_2溶液中L80套管的腐蚀行为。从电化学特征看,膨胀变形后,套管自腐蚀电位更负,说明膨胀变形增大可增加腐蚀倾向,I_(corr)随着变形量的增加而增大;该结果与失重法试验结果相吻合。

可膨胀管膨胀机理的数值模拟

膨胀套管技术在我国尚处于理论探索阶段。鉴于此,用ANSYS软件的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型,对壁厚7mm的74.9mm套管进行膨胀过程的计算机模拟,通过分析和比较膨胀管在膨胀时摩擦系数、膨胀量等因素对成形力的影响以及套管在径向方向和轴向方向不同点的的位移量等,得出可膨胀管膨胀机理的一些规律,为膨胀锥体的结构设计和材料选择以及膨胀技术的实际应用提供了理论依据。

可膨胀管技术及其在石油工业中的应用

可膨胀管技术是石油工业领域发展十分快速的技术之一。该技术可用于多种类型油井建井、完井及固井作业,使用范围从陆地到浅海,甚至深海。可膨胀管可分为可膨胀割缝管和实体可膨胀管两大类。其中,可膨胀割缝管可用于可膨胀防砂管、裸眼井衬管、可膨胀完井衬管;实体可膨胀管可用于尾管悬挂器和应急套管。文章分别介绍了各种膨胀管的膨胀机理、优点及其应用。

可膨胀管技术研究进展与工程应用

为了应对石油钻井中堵漏、修复、防塌和防砂等技术难题,国外已经成功地应用可膨胀管技术,国内也进行了理论研究和室内试验。综述了近年来国内外可膨胀管技术的发展状况,及其关键技术的研究进展。介绍了实体可膨胀管技术(SET)和可膨胀割缝管技术(EST)的工程应用实例,并指出可膨胀管技术的发展方向。

可膨胀管技术应用与研究

摘要：可膨胀管（SET）工艺是国外开发的一项新技术，采用膨胀锥通过钢管就地膨胀，从而使钢管内径减小最少。于上世纪九十年代由皇家荷兰壳牌石油公司提出的技术设想，并且目前被广泛用于石油勘探作业中，对于是有挖掘与开采工业有巨大的应用价值。本文从可膨胀管技术原理分析为基础，研究其在目前相关领域的应用情况。