水下套管挂和密封总成下放工具设计

套管挂和密封总成下放工具是重要的水下井口头系统作业工具,在对比分析国外技术的基础上,以安全、高效、低作业成本为目标,运用模块化设计方法划分下放工具的功能结构单元,完成工具的详细设计。对工具中心轴连接螺纹强度进行研究,并分析了齿根圆角半径对接触应力的影响。结果表明:最大等效应力836.599MPa出现在第1齿螺纹齿根的下侧,随着螺纹齿根部圆角半径增大,螺纹齿接触应力逐渐减小。

使用套管头固井联入计算及套管挂坐不到位补救办法

使用套管头的井,固井时联入(送入套管下入转盘以下深度)计算是保证各次开钻井口装置安装高度准确的基本要求。特别是井身结构复杂的井,用多层套管头时,联入计算还牵涉到钻前工程方井深度的预置。根据井深、压力等级不同以及下入套管的层数不同,使用过国内外多个厂家的压力级别为35MPa、70MPa、105MPa的单层、双层、多层和整体式套管头。通过实际安装使用,对心轴式悬挂器套管头各次固井联入计算及套管挂坐不到位的补救总结出一套行之有效的计算和补救办法。

稠油热采井套管损坏机理及套管挂片技术实验

针对蒸汽驱采油过程中套管长期处于高温高压状态导致套管损坏现象频繁等问题,统计分析辽河油田齐40块蒸汽驱套管损坏状况,对套管损坏过程进行力学和热力学研究。研究结果表明:油井注汽时,套管温度升高,产生热膨胀力,热膨胀力随温度升高而增大;当热膨胀力大于套管固井胶结阻力时,套管挣脱水泥环自由伸缩,同时在两者接触面产生斜面效应,使热膨胀力由纵向弹性力转变为不断增大的横向挤压力,导致套管挤压损坏,形成一套完整的套管损坏机理。据此研发了套管挂片技术,经初步试验表明,套管挂片可大幅提高其固井胶结力,降低套管损坏几率。研究成果对提高稠油老区开发效益具有重要参考意义。

海底井口头套管挂结构有限元分析

以9讙讌″套管挂为例,针对其工作过程中的不同工况进行基于ANSYS的有限元分析,确定最危险的工况以及各工况下最大应力。为后续结构优化及结构再设计奠定基础。

顺北大吨位套管坐挂异常分析及应对措施

顺北油田位于顺托果勒隆起构造,该区块油气资源埋深超过7500m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,为了兼顾钻井安全,设计为五级井身结构,二开、三开套管悬重超400T,高吨位套管坐挂存在诸多不确定性因素,特别是发生井漏或者出盐水等复杂现象,一旦操作不当,套管坐挂可能发生异常,甚至导致套管变形、井口下沉等问题,处理过程十分困难,需要反复磨铣、挤水泥等措施恢复生产,而且套管不能有效封隔井壁不稳定段,严重影响钻井时效和安全生产,造成较大经济损失。

完井卸联顶节时套管脱扣事故分析

针对完井卸联顶节过程中发生的两起事故进行了分析,详细说明了事故发生的原因和事故处理措施,并提出了相应的技术对策及建议。同时也希望能引起钻井技术人员和工程监督的重视,在工作中事无巨细严格按规程操作,避免事故发生。

深水水下井口头系统研究

分析了国外VETCO、DRIL-QUIP、FMC 3家公司水下井口头系统的特点及密封原理,并对3家公司的密封结构进行综合比较。现场操作表明,VETCO公司的旋转压入式密封用于深海钻井存在一定问题,插入式密封将是未来发展的主流。对VETCO公司和DRIL-QUIP公司的井口头系统装备进行简单对比,给出对比分析结论。根据分析提出水下井口头系统的设计建议和拉封式新型密封的概念,指出亟待解决的几个关键问题。

水下井口头系统下放工具关键部件设计与分析

水下井口头系统是深海油气钻采必不可少的设备,常规套管挂和密封总成下放工具不能满足现场需要。建立了套管挂和密封总成下放工具力学模型,采用该模型可以直观地描述下放工具受力情况,根据力学模型和分析结果对下放工具进行结构设计。利用ANSYS有限元分析软件对下放工具套管挂携带单元和驱动单元进行接触分析和强度分析。分析结果显示,套管挂携带锁块、挡环和芯轴等关键部件最大应力值小于材料屈服强度,其变形量很小亦可忽略;该下放工具结构满足设计要求,材料选择符合作业标准,可为套管挂和密封总成下放工具的研究提供设计经验。