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1、第30卷第2期石油钻采工艺Vol.30No.22008年4月OILDRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYApr.2008文章编号:1000-7393(2008)02-0032-043套管柱拉力—扭矩模型及在定向井中的应用1,2123李国庆夏柏如姜文勇李子丰(1.中国地质大学,北京100083;2.大庆油田有限责任公司井下作业分公司,黑龙江大庆163453;3.燕山大学,河北秦皇岛066004)摘要:在固井作业中,不仅要将套管下入到设计深度,还要在注水泥浆结束后,上提、下放和旋转套管以提高固井质量;在某些特殊情况下,还有可能将套管起出
2、。在固井施工之前,应该对套管柱进行拉力和扭矩分析,以确认套管强度和地面设备是否满足要求。文中在考虑钻柱刚度的基础上建立了定向井套管柱拉力扭矩模型,提出了套管柱强度校核方法。对大庆油田的一口定向井的套管柱进行了拉力、扭矩和强度分析。结果表明,该井套管具有足够的强度,可以实施上提、下放和旋转套管作业。关键词:套管;拉力;扭矩;定向井;固井中图分类号:TE931文献标识码:ATension-torquemodelforcasingstringsanditsapplicationtodirectionalwellscementing1,2123LIGuoqin
3、g,XIABairu,JIANGWenyong,LIZifeng(1.ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.DownholeServiceSub-CompanyofDaqingOilfieldCompanyLimited,Daqing163453,China;3.YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Incementingoperation,itisnotonlyneededtotripincasingtothedesigne
4、ddepth,butalsoneededtotripin,tripoutandrotatethecasingtoimprovethecementingqualityaftercementinjection.Insomespecialcases,casingmaybetrippedoutfromthewell.Casingstringtension-torqueanalysisshouldbemadetodeterminewhetherthestrengthofcasingandthesurfaceequipmentsmeettherequirement
5、s.Inthispaper,thetension-torquemodelforcasingindirectionalwellsisintroduced,andthestrengthverifica2tionmethodisdeveloped.ThecasingstringusedinadirectionalwellinDaqingOilfieldisanalyzed.Theresultshowsthatthecasingofthewellhasstrengthishighsatisfactorystrength.Theoperationoftrippi
6、ngin,trippingoutandrotatingcasingstringscanbeimple2mented.Keywords:casing;tension;torque;directionalwell;cementing提高固井质量的措施中,上提、下放和旋转套管工程需要,但有一个缺陷———未考虑钻柱的刚度。柱是最有效的方法之一。通过上提、下放和旋转套1987年,美国NL公司何华山博士提出了硬钻柱拉[2]管柱将滞留在套管与井壁的窄间隙内的钻井液和滤力—扭矩模型,克服了软钻柱模型的缺陷,使该饼混合到水泥浆中,提高套管与水泥、水泥与地层的研究有了新的
7、突破。1992年,李子丰建立了杆管柱[3-11]胶结质量。在设计过程中或实施活动套管之前,应稳态拉力—扭矩模型,并获得了成功的应用。该对套管的强度和地面设备的能力进行校核。1983文中拟利用杆管柱稳态拉力—扭矩模型,对固井作年C.A.Johancsik考虑了定向井钻柱拉力、重力和业中的套管的强度进行校核。井眼轨迹,首先建立了定向井钻柱拉力—扭矩模型[1]1套管柱拉力—扭矩模型(软钻柱模型)。此后,M.C.Sheppard和E.E.Maidla对该模型进行了改进。该类模型虽可以满足1.1基本假设3攻关项目:大庆油田有限责任公司项目“提高定向井固井质量技术
8、研究”的部分内容。作者简介:李国庆,1959年生。1982年毕业于大庆石油学院钻井工程专业,现
