水平井下套管作业关键模型及组件研发.pdf

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1、分类号TE256学号151010004密级全日制学术型硕士学位论文题目水平井下套管作业关键模型及组件研发作者姓名魏耀奇导师姓名、职称李琪教授学科(专业)名称油气井工程提交论文日期2018年6月5日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文

2、作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________I中文摘要论文题目：水平井下套管作业关键模型及组件研发专业：油气井工程硕士生：魏耀奇（签名）指导教师：李琪（签名）摘要水

3、平井下套管作业比常规直井相比有特殊的难点，其中套管偏心和套管摩阻影响固井。当套管偏心程度过大时会降低水泥浆顶替效果，无法保证固井质量。套管摩阻过大时套管不能下入到井内预定位置，导致固井施工不能顺利进行。本文根据油气井管柱力学基本方程通过理论分析的方法针对这两个难点进行研究。首先对套管变形进行分析。对相邻扶正器之间单跨套管的变形使用纵横弯曲法进行分析，得到不同井眼形态和轴向载荷作用下套管的变形情况。根据套管的连续性建立纵横弯曲连续梁模型，计算套管柱不同位置的变形。根据套管变形和扶正器对套管偏心距的影响，建立扶正器合理安放单跨计算模型。之后对套管平衡进行分析。通对常用套管摩阻计算的“软杆模型”和

4、“刚杆模型”进行分析、对比、学习。在“软杆模型”和“刚杆模型”的基础上，根据套管的变形对套管与井壁之间接触状态进行判定，建立更合理的套管摩阻计算模型。最后以建立的套管扶正器合理间距计算模型和套管柱摩阻计算模型为理论依据，利用Python语言开发相应组件，对所在课题组研发的体化钻井工程集成设计平台功能进行扩展。关键词：水平井套管扶正器摩阻计算组件开发论文类型：综合研究II英文摘要Subject：HorizontalWellCasingOperationKeyModelsandComponentsResearchandDevelopmentSpeciality：Oil&GasDrillingEn

5、gineeringName:WeiYaoqi(signature)Instructor:LiQi(signature)AbstractHorizontalwellcasingoperationshavespecialdifficultiescomparedtoconventionalverticalwells,wherecasingeccentricityandcasingfrictionaffectcementing.Whentheeccentricityofthecasingistoolarge,thedisplacementeffectofcementslurrywillbereduc

6、ed,andcementingqualitycannotbeguaranteed.Whenthecasefrictionistoolarge,thecasecannotbeloweredintoapredeterminedpositioninthewell,causingthecementingworktonotproceedsmoothly.Basedonthebasicequationsofoilandgaswelltubularmechanics,theoreticalanalysisisusedtostudythesetwotopics.Firstly,thecasingdeform

7、ationwasthenanalyzed.Theverticalandhorizontalbendingmethodwasusedtoanalyzethedeformationofthesingle-spancasingbetweenadjacentcentralizers,andthedeformationofthecasingunderdifferentwellboreshapesandaxialload