群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法研究

减小井距可节约工程费用,但会引起群桩效应而导致拒锤现象发生。通过室内模拟试验和渤海现场模拟试验,分析了群桩效应对隔水导管周围土体力学性质的影响,提出了群桩作用下钻井隔水导管入泥深度的计算方法,并研制出相应的计算软件。该计算方法已在我国海上10多个油(气)田进行了应用,取得了非常好的效果。群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法在提高海上作业速度、保证海上作业安全和降低油田勘探开发成本方面有着重要意义。

海上钻井隔水导管横向振动特性及其对钻井作业的影响

以渤海自升式钻井平台为研究对象,根据能量法建立了用三角级数方程表示的隔水导管挠曲变形方程,由雷利法计算了隔水导管系统的振动频率,并通过工程实例对隔水导管在不同尺寸和不同水深条件下的自振特征和特点进行了分析。这些研究成果可以为钻井参数的选择提供依据,对于海上钻井作业,特别是深水钻井作业的安全管理以及减少井下隔水导管和钻具事故的发生有着重要的指导意义。

海上钻井隔水导管导向孔位置优化研究

随着水深的增加,强风浪流会对钻井隔水导管的稳定性产生巨大的影响,因此需要设置和安装导向孔及扶正块以减少隔水导管承受的疲劳应力和涡激应力,延长隔水导管的使用寿命。文中在考虑隔水导管结构自重及其他所有外界载荷的作用的情况下,建立了安装导向孔情况下的海上钻井隔水导管力学分析模型。利用ANSYS软件对工程实例进行了优化分析,分析结果表明,文中所提出的隔水导管及导向孔计算模型具备广泛的适用性,能够为实际工程施工和管理提供可靠的理论保证,并带来较好的经济效益。

海上延长测试过程钻井隔水导管力学特性

延长测试作业已成为海上油田获取产能参数、准确评价油气藏的重要手段。由于延长测试作业周期长且会遭遇恶劣海况,隔水导管稳定性是保证作业安全的关键因素。针对恶劣海况下隔水导管稳定性问题,从延长测试井井身结构特点入手,分析了延长测试过程中隔水导管受力特点,建立了隔水导管力学模型,得到在极限载荷条件下最大等效应力出现在水面附件,此位置的隔水导管是延长测试作业管柱危险点。结合东海海况条件和该井地质条件,设计了延长测试井隔水导管几何参数,利用有限元模拟软件ANSYS建立了延长测试过程隔水导管力学模型,并对模型施加环境载荷及约束,计算了导管力学特性,与现场测量值进行对比验证了所建立模型的可靠性。

海洋钻井隔水导管关键技术研究及标准化

针对中国海油在2017年IOGP(国际油气生产者协会)及ISO/TC67年会上提出的"海上钻井隔水导管入泥深度设计及作业导则"国际标准新提案,阐述了新标准提案的背景及意义、主要内容;提出新标准的核心技术内容,包括海上钻井隔水导管功能及施工方式、海上钻井隔水导管下入深度计算模型、隔水导管极限承载力研究、隔水导管施工作业技术要求等。该标准中所给出的钻井隔水导管下入深度预测和施工控制技术,已在国内外海域近60个油气田2 300多口井中成功应用,作业精度从70%以下提高到90%以上,取得了显著的经济效益。

国外的浮力钻井隔水导管

在深水环境中,钻井船是通过立管连接到底部的,并通过它进行钻井和修井作业。在立管的底部,一套下部海洋立管组件起着一个大阀门的作用,它可以通过压送管线从钻井船上进行控制。传统立管的缺陷是:第一,由于水压对浮力材料的作用,要求浮力块非常坚固,这就意味着水越深浮力块的效果就越差;第二,当下放立管时,拖曳力和由波浪所产生的力会使立管总成与钻井船壳体发生接触。目前,瑞典钢材公司针对此问题设计出新的立管结构,试验后效果较好。它是通过使用能在其中完全充以空气的最大许可立管结构直径,以实现更为有效的浮力效果,很好地保护下部海洋立管组件的压送管线。当发生了与壳体结构的碰撞后,能减小对浮力块和压送管线的损坏。

中国石油大学(北京)海洋钻完井创新团队

中国石油大学(北京)海洋钻完井创新团队是国家自然科学基金委员会"复杂油气井钻井与完井基础研究"创新群体的重要组成部分,也是石油工程教育部重点实验室及油气资源与探测国家重点实验室的骨干力量之一。创新团队由30余人组成,包括:中国科学院院士1人、教授6人、副教授和副研究员10人、聘请企业高级顾问10人,还有博士、硕士研究生70余人全职参加创新团队的科研工作。

中国石油大学(北京)海洋钻完井创新团队

中国石油大学(北京)海洋钻完井创新团队是国家自然科学基金委员会"复杂油气井钻井与完井基础研究"创新群体的重要组成部分,也是石油工程教育部重点实验室及油气资源与探测国家重点实验室的骨干力量之一。创新团队由30余人组成,包括:中国科学院院士1人、教授6人、副教授和副研究员10人、聘请企业高级顾问10人,还有博士、硕士研究生70余人全职参加创新团队的科研工作。