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1、第36卷第6期石油钻采工艺Vol.36No.62014年11月OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYNov.2014文章编号：1000–7393（2014）06–0101–04doi:10.13639/j.odpt.2014.06.025气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析111112夏成宇 孙巧雷 于章丽 冯 定 涂忆柳 王旭东（1.长江大学机械工程学院，湖北荆州 434023；2.中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳 618000）引用格式：夏成宇，孙巧雷，于章丽
2、，等.气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析［J］.石油钻采工艺，2014，36（6）：101-104.摘要：气体钻井连续循环短节能有效解决井底压力不易控制、地层孔隙压力与破裂压力之间的操作压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。设计了一种气体钻井连续循环短节，对其核心组件旁通阀在两种工况下受力状态进行了分析：关闭和打开两种工况下循环介质均会对阀体局部产生冲击力，易造成阀体局部强度破坏，且旁通阀关闭时，容易出现循环介质泄漏的情况。利用ANSYS有限元分析软件模拟了旁通阀处于关闭和打开两种工况下阀
3、体的力学行为，对阀体危险截面进行分析。结果表明，该阀体结构满足各种工况下的强度条件，且旁通阀处于关闭状态时对密封性能有严格要求。研究同时完成了旁通阀密封副的密封设计分析。关键词：气体钻井；连续循环短节；旁通阀；密封中图分类号：TE927 文献标识码：BNalysisandresearchonthebypassvalveofcontinuouscirculationsubforgasdrilling111112XIAChengyu,SUNQiaolei,YUZhangli,FENGDing,TUYiliu,
4、WANGXudong（1.CollegeofMechanicalEngineering,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China;2.DrillingEngineeringResearchInstitute,SouthwestPetroleumEngineeringCo.Ltd.,SINOPEC,Deyang618000,China）Abstract:Thecontinuouscirculationsubforgasdrillingcaneffectivelyaddress
5、problemssuchasholebottompressurebeinghardtocontrol,theoperationpressurewindowbetweenformationporepressureandbreakpressurebeingsmall,severewellboreballooningeffectandaccidentinfluxofoilorgas.Abypassvalveforcontinuouscirculationsubisdesignedinthesideholeofthe
6、subbody.Nomat-teritisopenorclosed,thecirculatingmediawillproduceimpactforceonit,whichmaydamageitsstrength,andthecirculationmediummayleakoutwhenitisclosed.TheANSYSsoftwarewasusedtosimulatethemechanicalbehaviorofthevalveunderbothclosedandopenconditions,andfur
7、thermoreanalyzedthedangeroussectionofthevalvebody.Theresultshowsthatthisvalveconstructionsatisfiesthestrengthdemandsundervariousworkingenvironmentsandthebypassvalveneedstobesecurelysealedwhenclosed.Theresearchalsocompletedthedesignandanalysisofthesealingpai
8、rforthebypassvalve.Keywords:gasdrilling;continuouscirculatingsub;bypassvalve;sealing［2］与常规钻井液钻井相比，气体钻井技术具有机空及井底压力的平衡，引起井壁失稳、坍塌及井涌。械钻速快、利于井斜控制、防止循环漏失、不伤害地目前国内外连续循环钻井技术的实现方式主［1］层等优点。但是在常规气体钻井过程中，钻杆上要有两种：
