一种新型接钻具钻井液防溅装置

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1、2O11年第4O卷石油矿场机械第5期第77页OILFIELDEQUIPMENT2O¨，40(5)：77～80文章编号：1001—3482(2011)05—007704一种新型接钻具钻井液防溅装置胡永建，邹和均，席梅卿，孙钰杰(部钻探吐哈钻井：r艺研究院，新疆鄯善838202)摘要：在接钻具时，为了防止钻井液喷溅，将压缩气体注入立管以驱动钻井液下行。设计了一套机电一体化装置用于气体自动注入，该设备包括用于流量控制的气动高压球阀、压力变送器、PIC控制器及人机界面等。试验结果表明：该设备可以减少接钻具时的泥浆喷溅，改善工作环境，减轻劳动强度，消除事故隐患，在钻井领域具有良好的应用前景。关键词：钻井

2、液；接单根；喷溅；PIC中图分类号：TE921．4文献标识码：B]心NewTypeDrillFluidSplashPreventionSystemforDrillingToolConnectionHUYong—jian，ZoUHe—jun，XIMei—qing，SUNYu—jie(TuhaDrillingTechnologyResearchInstitute，XDEC，Shanshan838202，China)-+”-4-“+-+一+一-4-“十一+·+”+“+一+～+-·+”+一+一+”+一+一+一十一+”十“+一十一十一+”+”十一十一+”十一十一+”+一—“十一十”+”—一十一—-”—一

3、十一十”—“十一十—·笔者发现在求产工况下，管柱的螺旋弯曲很严压力差的增大而不断增大，螺旋弯曲现象也越来越严重，有限元仿真得到管柱最大Mises应力比另外2重；可以根据内外压力差影响分析优选出管柱能承受种工况下的要大得多，此时可以通过式(3)来进行强的最大内外压力差，起到指导现场施工的目的。度校核，即3)本文提出的高压射孔测试管柱有限元分析方法能较为真实地反映出射孔测试管柱力学行为，≤[]一(3)“对现场施工具有一定的指导作用。式中，为管柱实际承受最大应力，MPa；[]为最大许用应力，MPa；a为安全系数为管材的屈服强参考文献：度，MPa。[1]李子丰，李敬元，马兴瑞，等．油气井杆管柱动力学基

4、本方程及应用[J]．石油学报，1999，20(3)：87—90．4结论高华．管柱在垂直井眼中的屈曲分析[J]．西安石油1)当管柱底部受到较大的压缩力时会发生明学院学报，I996，11(1)：33-35．王尊策，李伟．深层气井压裂管柱应力的有限元分析显的螺旋弯曲现象，随着其底部压缩力的增大，螺旋[J]．科学技术与_T程，2009，9(2)：4094l2．弯曲越来越严重，并且螺旋弯曲是周期性的，左旋右杜现飞，王海文，王帅，等．深井压裂井下管柱力学分旋相互交替。此时，越接近封隔器，管柱的Mises应析及其应用[J]．石油矿场机械，2008，37(8)：28—33．力越大，最大Mises应力位于紧临封

5、隔器的管柱壁LubinskiA，BlenkarnKA．BucklingofTukinginPumping上，管柱弯曲最厉害的地方位于联接封隔器处，越往wel1s，ItsEffectsandMeansforControllingIt[J]．上，螺旋弯曲逐渐减弱，这些都与工程实际规律和管frans．，AIME，1957(210)：73—78．柱力学理论相吻合。MitchellRF．BucklingAnalysisinDeviatedWells：APrac—2)内外压力差对管柱有限元仿真结果的影响ticalMethod[J]．SPE．Drilling&Completion，1999，14比较大，管柱

6、有限元仿真最大Mises应力随管柱内外(3)：11—2O．收稿日期：2010-¨29作者简介：胡永建(1970一)，男，河南商水人，工程师，硕士，1995年毕业于北京大学物理学系，现从事钻井工艺技术研究，Email：huyongJian@cnpc．com．cn。·78·油矿场机械2011年5月Abstract：Inordertopreventdrillfluidsplashduringdrillingtoolconnection，condensedairisinjectedintostandpipetodrivedrillingfluiddown．Aspecialmechatronicdevi

7、ceusedforairautomaticinjectionwasdesigned．Thisdeviceconsistsofseveralmaiorparts：pneumatichighpressurehallvalueforflowcontrol，pressuretransmitters，PLCactingasacontrollerandHMI(HumanMachineInterface)etc