修井卡钻及其水动力解卡机理研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文修井卡钻及其水动力解卡机理研究姓名：李加院申请学位级别：硕士专业：油气田开发工程指导教师：李明忠201205摘要目前多数油田已经进入中后期开发阶段，油水井因长期使用井况日趋变差，卡钻成为油水井常见故障。水动力解卡作为一种新的解卡技术开始应用，但卡钻和水动力解卡理论还不完善，本文针对其涉及到的基础理论，开展了一些研究工作。结合现场实际从油水井的地质条件、生产工艺、套管状况、生产管理方面，对卡钻产生的机理进行了分析，并结合卡点深度给出了不同卡钻类型的判别方法；对比常规卡钻的处理措施，水动力解卡措施在定向井施工中应用效果更好。通过受力分析，推导了直井管柱轴向力、扭矩损

2、失计算公式；给出了多级管柱卡点的计算公式，并提出新的现场测卡方法。针对定向井解卡管柱特殊的受力状态，建立了定向井三维轴向力计算模型和扭矩模型，在轴向力模型的基础上建立了定向井卡点计算模型，并用文献中的模型和现场实测值证明了所建模型的合理性。考虑到水动力解卡过程中打捞管柱截面处于复杂三向应力状态，给出了各应力的计算方法，并根据第四理论推导了相当应力的计算公式，实例计算分析表明在满足管柱安全条件下，水动力解卡可以产生更大的解卡力和扭矩。最后，对水动力解卡中常用的井下工具进行了力学特性分析，给出了液压解卡力、解卡扭矩与井口工作压力的关系式，并绘制其相应的特性曲线。本文研究工作对解卡施工具有一定指导意

3、义。、关键词：卡钻机理，力学模型，水动力解卡，强度校核，水力特性ResearchOnStickingandHydrodynamicSticking-releasingMechanismforWeUWbrkoverLiJiayuan(Oil&GasFieldDevelopmentEngineering)DirectedbyProf．LiMingzhongAbstractCurrentlymostoilfieldsenterintothelaterperiod，andtheconditionofoil／waterwellsisworseforlong—termuse．Stickingacciden

4、tsoccurfrequently．Hydrodynamicreleasingbecomesamoreadvancedtechnique，butmechanismofstickingandhydrodynamicreleasingisnotincomplete．Thispapercarriedoutsomeresearchworkforbasictheoriesofinvolved．Combiningwimthefieldexperiences．thispaperhasanalyzedthemechanismofstickingfromthegeologicalcondition，produc

5、tionprocess，casingpipecondition，productionandmanagementoftheoil／waterWells，andhasgivenidentifyingmethodsofstickingtypes．Bycontrasttoconventionalsticking-releasingmeasures，thehydrodynamicmeasuresarebetterondirectionalwellconstruction．Throughthestressanalysis，itdeducedthenewstickingpointpredictionmeth

6、odandtheformulasoftheverticalwellscolumnaxialforce，torquelossandstickingpointofcompositestrings．Basedonparticularstressstateforthestuckstringofdirectionalwells，haveestablishedthree—dimensionalaxialforcecalculationmodelandthetorquemodel，tOmoveforwardastep，establishedthecalculationmodelofstickingpoint

7、sindirectionalwells．Theexampleanalysisverifiedthosemodels．Duringthehydrodynamieprocess，cross—sectionofstuck-releasingstringsisinacomplexthreedimensionalstressstate，andithasgiventhemethodofcalculationo