1、“.....在理论上,它的特征是井壁和钻具之间接触力为零,由此得出并壁和钻具之间的摩擦力为零。用这种方法钻井存在困难,首先钴柱底部有效张力导致钻柱受压,此外,悬链线曲线比些传统的井眼轨道井身更长。因而通常采用准悬链线轨道剖面。它的作法是在浅层段以低造斜率。造斜,随井深增加,增幅为逐步增加到。,使最后的井斜角比传统。井斜角高,可达到。造斜率如果超过,可能出现高的接触力。油田和等口井的设计造斜率大约是每增加到。,最后稳斜角分别为实践证明,准悬链线井身剖面可减少钻井扭矩,增加套管下入重量,增加钻具的滑动能力。除井眼剖面类型外,影响大位移并可钻深度的主要参数包括造斜点造斜率稳斜角和井眼长度。非常低的造斜率,小于。,高稳斜角是大位移井的趋势。表是些太位移井的具体作法。此外,井眼剖面还与具体作业有关,即对于下套管或连续油管,高造斜点较好,对于井眼下钻和钻进,则低遣斜点剖面较合适......”。
2、“.....大位移井的特点是大斜度睦裸眼稳斜井段很长,在井斜角很高的情况下,自柱钻杆套管尾管油管等躺在下井壁,增加了下行匪。力,甚至不能靠自重下到井底。这种不能靠自身重力把钻住向下滑动时的井内摩擦系数叫临界摩擦系数。超过临界摩擦系数后,钻柱在井内不能靠自身重力向下滑动。般情况下,临界摩擦系数为,。挪威井临界摩擦系数为英国油田高润滑油基泥浆泵在井段临界摩擦系数为,相对临界井斜角为在井,临界摩擦系数为。表为油田不同作业时的井内摩擦系数,与临界摩擦系数对比表明,若临界摩擦系数高必须靠下推才能下人井内大斜度长裸眼穗斜井的屈曲阻力管柱不能靠自身重力向下骨动,这时需要下推加压才能向下滑动。在管柱过度的轴向匿力作用下,可能发生屈曲,结果在大位移井的许多作业时,都可能导致屈曲。油田口大位移井的井段定日钻进阻力分析表明,总共有左右的钻柱发生屈曲。些传统的扭矩阻力模拟假定钻柱保持非屈曲状态,只限于非屈曲状态建模......”。
3、“.....扭矩阻力模塑必须考虑管柱屈曲的影响。英国石油公司根据压杆屈曲段扭矩和阻力的弯曲粱模型,开发应用程序,它能够预测正弦和蛇形屈曲的临界值,正弦屈曲向螺旋屈曲的过渡钻柱屈曲的区段,屈曲严重度,相关的侧向力和阻力,管柱锁死状态等。这种模型应用于前的所有井都是成功的,使预测值与实际值对应良好,而在井储层段有定偏差。也以连续弹性粱为基础,开发了相应软件。扭矩摩阻预测精度和摩擦系数影响扭矩摩阻预测精度的因素包括井眼条件套管程度钻柱组台钻井操作参数等,要把所有这丝参数对扭矩摩阻的影响程度进行精确定量是十分困难的。如果预测值的典型误差在以内,可认为是很理想的。同时扭矩摩阻的预测结果在很大程度上也取决于摩擦系数的选取,很多复杂多变因素隐藏在摩擦系数中。油田实测地面扭矩研究表明,摩擦系数是多变的,在同井中的不同井段局部摩擦系数完全不样,就是在同井段摩擦系数的上下限波动也很大。表是油田些井的轴向摩擦系数上下限波动情况......”。
4、“.....应加强使用现场数据校正预测模型,并在可能的限度内。用现场数据完全实时地与预测模型作比较。在油田,对以前井的数据作了大量评价工作,采用了两种不同的方法来分析这些数据。第种方法是综食预测法,就是将以前在油田钻的大位移井的地面扭矩绘成图,连接这些数据点,并用趋势线来预测邻井相同井段的扭矩值结果表明,井段吻合相当好,井段数据比较分散,但也能看出趋势。第二种方法是摩擦系数拟台法,把太多数邻井的数据用公司的模拟程序来拟合,分析新钻井的扭矩值,并计算出浚井段扭矩的上下限。研究表明,连续随机变化的地面扭矩监测数据与理论模型的预测值之间还无法找到种好的拟台,这可能是无法了解在动态条件下和多种载荷条件下的管柱力学特性。降低摩阻和扭矩的措施扭矩摩阻是制约大位移井的关键因素,根本的办法是在实际钻井作业中采取综合措施来降低摩阻和扭矩。降低扭矩和摩阻的综合措施包括增加泥浆润滑和使用润滑剂及玻璃珠在油基泥浆中增加油水比......”。
5、“.....可降低扭矩旋转钻杆保护器,可降低扭矩钻柱降扭矩节,可降低扭矩在靠近垂直井段使用钻诞或加重钻杆使用水力加压器连续控制钻压使用加长泥浆马达减少钻头泥包。摩阻计算大位移井摩阻扭矩计算模型石油钻井是项投入高风险高技术密集及资金密集的系统工程。大位移井钻井的摩阻和扭矩严重影响钻井时效。对摩阻和扭矩的分析有利于控制井眼轨迹,减少井下事故。对钻大位移井过程中所受的力进行了分析,综合分析种摩阻扭矩计算模型优缺点的基础上,提出软模型是现场计算大位移井摩阻扭矩的最合适模型,介绍了软模型的几何模型及各种工作状况下的计算方法。国内外学者对定向井水平井大位移井的摩阻扭矩问题进行了大量的研究,建立了力学模型。年,首先提出了在定向井中预测钻柱拉力和扭矩的柔索模型,为改进井眼轨迹设计和钻柱设计现场事故诊断和预测提供了依据。在处的曲率是不同的,该测段的狗腿度可由下式求得斜面圆弧模型如图所示......”。
6、“.....其上下两端点的井斜角方位角及该段长度分别为测段的相应参数。此斜平面的位置和圆弧的曲率也是由这些参数唯确定,其狗腿度可由著名的鲁宾斯基公式计算。单元钻柱受力模型分析受力分析钻柱的受力是复杂多变的,在不同的工作状态和位置受到不同的力。单元钻柱主要受轴向力重力和液压力井壁对单元钻柱的作用截面扭矩力动载力等几种力作用。力学模型在进行单元钻柱的力学模型分析时没有考虑非正常摩阻,如键槽吸附缩径岩屑床等所产生的摩阻。如图所示,作用于钻柱上的力有浮重上端轴向力下端轴向力。在和作用下,单元钻柱与井壁之间引起正压力和摩阻力为综合摩擦系数,其中包括了钻柱与井壁接触面间的摩擦和钻柱接头台肩对井壁的刮切等。钻柱摩阻扭矩递推公式起下钻工况起下钻工况下,钻柱在井眼中主要作轴向运动,因此钻柱所受的摩阻扭矩为零,即,而摩阻力的计算公式如下起下钻工况下,钻柱在井眼中主要作轴向运动,因此钻柱所受的摩阻扭矩为零,即,而摩阻力的计算公式如下,式中均为过渡参数......”。
7、“.....分别表示三维弯曲钻柱中钻柱浮重在主法线切线和负法线方向的分量。式中的,起钻取,下钻取离底旋转工况钻头提离井底,钻柱作纯旋转而无轴向运动时,摩阻力为零,只存在圆周方向的摩阻扭矩,其计算公式如下划眼工况划眼时,钻柱有轴向运动速度和转速,应先将综合摩擦系数作如下分解式中为过渡参数为综合摩擦系数在轴向的分量为综合摩擦系数在圆周方向的分量。分解后,可以得到划眼工况下的摩阻扭矩计算公式式中的,倒划眼取,正划眼取,各参数如上。屈曲对钻柱摩阻扭矩的影响前面讨论的关于钻柱摩阻扭矩的计算是建立在钻柱未发生屈曲的情况下,实际上在钻井工作的大部分工况下,钻柱下部都有段钻柱处于受压状态,当受压钻柱的轴向压力超过其临界压力时,钻柱将发生屈曲,由于屈曲后的钻柱在井眼中的变形形状发生改变,同时弯曲钻柱与井壁间的作用力也积聚上升,这将会引起钻柱摩阻扭矩的增加。钻柱的屈曲临界载荷钻柱在井眼内的屈曲情况与有效轴向压力有关......”。
8、“.....另种为螺旋屈曲。在轴向压力的作用下,超过临界值后,钻柱首先发生正玄屈曲随着压力的不断增大,到达另种临界值时钻柱可能会发生螺旋屈曲。这些临界值般称为临界载荷,它们是钻柱发生屈曲变形的压力特征点。钻井工程中为了定量地确定屈曲临界载荷,国内外学者建立了有关模型,主要有如下几种计算式计算式公式公式螺旋屈曲公式。钻柱屈曲引起的附加压力接触压力钻柱发生正玄屈曲引起的附加压力较小,可以忽略当钻柱发生螺旋屈曲后,附加接触正压力可以按以下公式计算。式中为附加接触压力为钻柱轴向力为钻柱钢材弹性模量为钻柱惯性矩为井眼与钻柱直径差值之半。有了附加接触压力,就可以算出各种工况下的附加摩阻扭矩,至此,大位移井摩阻扭矩计算模型就已经建立。大位移井摩阻扭矩力学模型摩阻扭矩的三维软杆力学模型基本假设条件大位移井的井眼曲率变化平缓,在起下钻和钻进作业中,杆柱的横截面上不会产生太大的剪切力,对于小曲率井眼......”。
9、“.....在工程上可以得到足够的精度。为了建立力学模型,对钻柱在井眼中的情况需要作适当的简化,本文作如下假设计算单元段的井眼曲率是常数管柱接触井壁的上侧或下侧,其曲率与井眼的曲率相同忽略钻柱横截面上的剪切力,不考虑钻柱刚度的影响④计算单元段处在空间斜平面上。摩阻扭矩力学模型建立在钻井作业中,钻柱与井壁的摩擦力分布于整个钻柱上,其影响主要体现在大钩载荷和扭矩载荷的变化上,为了便于分析,我们将整个钻柱分为若干杆柱单元段,通过对每个单元杆柱进行受力分析,叠加摩擦力的影响,从而求得大钩载荷和扭矩载荷。如图所示,取任单元杆柱,位于空间斜平面上,作用在单元杆柱上的力有,为单元杆柱上下端的拉力,。,为单元杆柱在钻井液中的重力分布和正压力分布,。为单元杆柱上摩擦力分布,。为了便于分析,分别以集中力代替分布力,并以单元杆柱的中点为原点建立坐标系坐标系,如图所示,轴为切线方向,平面与平面重合,轴与平面垂直向下。在坐标系中......”。
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