气体钻井双稳定器钟摆钻具的模拟仿真分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com第3。卷第5期MACHllNERYANDEQUIPPMMEENNTl相棘设i殳备lI7，7，图4为Ll=27m，Lz=9m时钟摆力与钻压尸0的关的变化曲线。当下稳定器与井眼尺寸相当时，上稳定器系，当钻压Po=0t，0=1。时，钟摆力为497．99N，0=3。尺寸在311．15～241-3mm问变化，随着上稳定器与井壁时，钟摆力为1493．38N；当钻压Po=14t，0=1。时，钟摆间隙的增加，在不同井斜角0下钟摆力逐渐减小，减小力

2、为474．05N，0=3。时，钟摆力为1421．58N。由此可幅度小于同尺寸下稳定器引起的增加幅度。因此现场见，对于z=9m的双稳定器钟摆钻具组合来说，钟摆施工时，可以采用不同尺寸的上下稳定器获得最佳的力随钻压增大而稍微减小，其对钻压并不敏感。同时防斜效果。也验证了在使用钟摆钻具时采用“轻压吊打”、以牺牲+下稳定器=1。一·一上稳定器=1。一下稳定器=2。+上稳定器t7=2。机械钻速来提高井身质量的原因，钻压能够使钟摆钻器at=3。具产生增斜力，同时减小降斜力，表现为钟摆钻具的降斜力随压力的增大而减小。—●一=l。--l--=16001

3、200Z3l0290270250230800稳定器外径／mm萆图6不同稳定器尺寸与钟摆力的关系400O3现场应用U369l2l5钻压尸／t针对以上分析，结合实际采用的钻具组合尺寸，当27m，Lz2、：9m靠钻压=2t、井斜角0在2。～3。间波动时，可知实际采用图4钟摆O∞力与O∞钻压O加P00的关0∞系O如O的钻具组合在钻头处所产生的钟摆力在1100-1620N图5为L=18m，=8t时，z从6～15m的变化对间变化。在克服地层因素影响的前提下，实钻轨迹井斜钟摆力的影响，在不同的井斜角0下，随着z的改变钟角与井深的关系见图7。从图7可知

4、，在二开井段内该摆力的变化趋势几乎为直线，也就说稍微改变：的距直井的井斜角都比较小，在3。以内，满足直井井斜角离对钟摆钻具组合的钟摆力几乎不产生影响，这也与纵要求。表明采用本课题组设计的气体钻井专用稳定器横弯曲梁理论计算出的结果相吻合，在：18m，Po=8t，0的双稳定器钟摆钻具组合，起到了较好的防斜纠斜效=l。时，：为6,9、12和15m，用纵横弯曲连续梁理论计果。算的各自钟摆力分别为404．2、422．5、431．4和432．1N。井斜角／(。)012345600900900量600躺1200采300l5O0O69121518￡2／

5、m1800L1／l8mP0=8t图7实钻轨迹的井斜角变化图5L与钟摆力的关系图6为不同尺寸的上下稳定器与钟摆力的关系，4结论即稳定器与井壁间隙大小对钟摆力的影响。对于下稳对采用气体钻井专用稳定器的双稳定器钟摆钻定器来说，当采用小尺寸的稳定器时，稳定器与井壁间具组合进行了有限元分析，发现该双稳定器钟摆钻具隙增大，其钟摆力明显增加，钟摆效果增强，图6中有组合具有较好的纠斜能力，能够在气体钻井中钻出高下稳定器外径尺寸在311．15-241．3mm间变化，随着下质量的垂直井眼。该双稳定器钟摆钻具组合已应用于稳定器与井壁间隙的增加，在不同井斜角0

6、下钟摆力现场，实际效果如下：(下转第87页)学兔兔www.xuetutu.comfg3o~第5期MACHINERYANDEQUIPMENTI和赫设备lO。7，3．2浮顶附件浮顶众多的结构功能件和附件的安装，需要在浮参考文献：顶进行开孔作业。对于薄板，理论上插入式开孔接管[1]徐英，杨一凡，朱萍，等．化工设备设计全书——球罐和能够增大开孔部位钢板的刚性。但若在顶板和底板大大型储罐[M]．北京：化学工业出版社，2005，123．面积组焊尚未完成时，同步进行开孔接管的焊接，无f2]赵小川，崔建伟．凝析油内浮顶储罐浮船损坏事故分析[J]．异于增

7、加薄板的外部约束，施工顺序如若协调不好则天然气与石油，2007，25(5)：30—32．会增大焊后的残余应力，导致顶板波浪变形。[3]张永兴．大型储罐施工中的焊接变形控制[J]．石油工程建设，2002，28(1)：56-58．4控制焊接变形技术实施的效果[4]申建国．大型储罐底边焊接变形控制[J]化工建设工程，通过对某工程中1O台大罐的比对，后期施工中2002，25(4)：25-28．[5]邓健．储罐底板焊接变形的控制方法l_J]．化工建设工程，采用了改进的顶板组装顺序的T104、T106和T10102003，25(3)：19—23．这

8、3台罐的浮顶组装质量达到了较好水平，其中T104[6]卞宗强．大型储罐底板的焊接方法[J]齐鲁石油化工，一次合格率达到了100％，其余均在98％以上，且超2000，28(4)：324-326．差量较小。[7