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负压力窗口控压下套管井筒压力控制技术 被引量:1
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作者 伊明 戴勇 +3 位作者 杨焕强 南亚东 冀梦佳 梅云涛 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-25,共9页
负压力窗口油气井下套管时井筒内压力难以控制,容易引发溢流或漏失等复杂事故的问题。为此,以井筒内多密度梯度钻井液为基础,基于瞬态波动压力理论,建立了控压下套管过程中井筒内液柱结构及井筒压力计算模型;以中国石油重点探井乐探1井... 负压力窗口油气井下套管时井筒内压力难以控制,容易引发溢流或漏失等复杂事故的问题。为此,以井筒内多密度梯度钻井液为基础,基于瞬态波动压力理论,建立了控压下套管过程中井筒内液柱结构及井筒压力计算模型;以中国石油重点探井乐探1井为例,模拟计算了下套管及钻井液循环过程中液柱结构的变化情况,给出了下套管过程中的钻井液循环方案,推荐了不同阶段的套管下入速度及井口控压值。结果表明:1)优化后的多密度梯度钻井液可实现负压力窗口地层起钻后的防漏压稳;2)套管下入不同深度时,通过循环不同密度的钻井液,可以实现钻井液循环过程中的防漏压稳;3)通过分段控制套管下入速度及环空回压,可以实现下套管过程中的防漏压稳。研究结果为负压力窗口地层控压下套管提供了理论依据。 展开更多
关键词 负压力窗口 控压下套管 多密度梯度 瞬态波动压力 防漏压稳
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空心玻璃微珠低密度水泥有效弹性模量计算与分析
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作者 刘曼宇 李早元 +4 位作者 刘伟 刘洋 黄盛 杨焱岚 陈俊文 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期900-908,915,共10页
空心玻璃微珠低密度水泥是典型的高水灰比、低胶凝相、多掺杂的多相多层次非均质复合材料,在弹性阶段其宏观力学性能由细观、微观乃至纳观尺度下的组成与结构决定。为探究材料的细微观结构对宏观力学性能的影响,在细微观力学框架下,基于... 空心玻璃微珠低密度水泥是典型的高水灰比、低胶凝相、多掺杂的多相多层次非均质复合材料,在弹性阶段其宏观力学性能由细观、微观乃至纳观尺度下的组成与结构决定。为探究材料的细微观结构对宏观力学性能的影响,在细微观力学框架下,基于Mori-Tanaka法、自洽法和四相模型,建立了考虑界面与微珠相互作用的微珠-低密度水泥弹性模量的多尺度均匀化理论模型,根据实验验证结果进行了影响因素拓展和分析。结果表明:水泥养护龄期越长,其弹性模量越高,但随着时间增长,弹性模量增大的趋势逐渐放缓,到28 d时趋于平稳;ITZ(界面过渡区)厚度是水泥弹性模量的重要影响因素,厚度的增加会使水泥的弹性模量极大地减小;微珠的密度与弹性模量共同影响水泥的弹性模量。 展开更多
关键词 低密度水泥 空心玻璃微珠 弹性模量 多尺度 均匀化
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钻井废泥浆综合治理技术研究 被引量:42
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作者 杨明杰 梁万林 +2 位作者 金庆荣 吴西湖 于根年 《矿物岩石》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期109-112,共4页
油田钻井生产每天都要产生大量的废弃泥浆 ,钻井废泥浆长期累积造成地表植被的严重破坏 ,污染土壤和水源 ,危及人类的生存。在对钻井废泥浆的基本物理化学性质进行研究时发现将钻井废泥浆脱水固化处置后 ,加入粉煤灰等工业垃圾做骨料和... 油田钻井生产每天都要产生大量的废弃泥浆 ,钻井废泥浆长期累积造成地表植被的严重破坏 ,污染土壤和水源 ,危及人类的生存。在对钻井废泥浆的基本物理化学性质进行研究时发现将钻井废泥浆脱水固化处置后 ,加入粉煤灰等工业垃圾做骨料和添加剂 ,用于油田井场路建设的方法 ,可实现钻井废泥浆的“无毒、无害、低成本、可工业化再利用”,是一项工业污染源综合治理 ,保护环境的先进技术。 展开更多
关键词 钻井废泥浆 综合治理 固化 粉煤灰 井场路
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水平井下套管摩阻分析计算 被引量:33
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作者 何世明 郭小阳 +2 位作者 徐壁华 王兆会 杨道平 《西南石油学院学报》 CSCD 1997年第2期21-26,共6页
通过分析带扶正器套管柱的受力与变形,导出了套管柱在水平井中的摩阻计算模型。模型考虑了管柱单元体的刚性效应及套管扶正器的影响,同时对实测井斜数据进行平滑和插值处理。在克拉玛依油田的试验水平井HW701中用该模型开发的软... 通过分析带扶正器套管柱的受力与变形,导出了套管柱在水平井中的摩阻计算模型。模型考虑了管柱单元体的刚性效应及套管扶正器的影响,同时对实测井斜数据进行平滑和插值处理。在克拉玛依油田的试验水平井HW701中用该模型开发的软件预测了完井套管柱下入的摩阻力和井口载荷,预测结果与实测结果吻合较好。 展开更多
关键词 水平井 下套管 摩擦力 应力分析 套管柱 石油
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基于ANSYS的水平井下套管摩阻分析计算 被引量:21
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作者 付建红 龚龙祥 +3 位作者 胡顺渠 罗飞 马立 尚立 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期32-35,共4页
随着水平井和大位移井的日益普遍,由于套管柱自重和井眼弯曲等多种因素的影响,水平井和大位移井中的套管柱存在较高的摩阻力,摩阻过大将会影响到套管柱的顺利下入,水平井中套管柱轴向力的准确预测也为套管强度设计提供了重要的基础数据... 随着水平井和大位移井的日益普遍,由于套管柱自重和井眼弯曲等多种因素的影响,水平井和大位移井中的套管柱存在较高的摩阻力,摩阻过大将会影响到套管柱的顺利下入,水平井中套管柱轴向力的准确预测也为套管强度设计提供了重要的基础数据。用CAE大型有限元软件ANSYS,对江沙8-H水平井的Φ139.7mm套管的受力和变形进行了数值模拟,计算了刚性扶正器处的接触力和刚性扶正器间套管的横向位移,并得到了套管柱在水平井中的摩阻力。计算模型考虑了套管的刚度和刚性扶正器对摩阻力影响,计算结果与现场实测数据比较吻合。计算结果表明,水平井中套管摩阻对轴向力的影响较大,且刚性扶正器间套管较长时,扶正器间大部分套管仍会与井壁接触,导致扶正效果降低。该计算方法为钻井工程设计提供了理论支持。 展开更多
关键词 水平井 套管 摩阻 ANSYS
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复杂井眼条件下旋转套管速度对固井质量的影响 被引量:17
6
作者 步玉环 郭胜来 +1 位作者 马明新 李红 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期529-533,共5页
针对改善旋转套管周围流体的流动形态从而有效地避免钻井液的滞留问题,根据赫巴模型的本构方程和非牛顿流体力学的有关理论,建立了赫巴模型下的套管与井壁间水泥浆旋转流动模型。采用数值计算方法,得到了便于计算的套管最小转速与环空... 针对改善旋转套管周围流体的流动形态从而有效地避免钻井液的滞留问题,根据赫巴模型的本构方程和非牛顿流体力学的有关理论,建立了赫巴模型下的套管与井壁间水泥浆旋转流动模型。采用数值计算方法,得到了便于计算的套管最小转速与环空间隙因子的关系,以及环空中水泥浆旋转速度径向分布规律。针对实际施工中存在的井眼扩径情况,计算并分析了井径扩大率对套管最小转速的影响。结果表明:环空间隙越小,环空中的水泥浆完全旋转所需的套管旋转速度越小;环空间隙越小,水泥浆的旋转速度沿径向下降得越平缓,效果越好;井径扩大率的增加明显增加了套管最小转速。采用旋转套管去除井壁泥饼,从而在保证下套管安全的前提下,提高了二界面的固井质量。 展开更多
关键词 赫巴方程 旋转套管 顶替效率 井径扩大率 固井质量
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深井盐层套管非均匀载荷计算与套管设计方法研究 被引量:15
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作者 邹灵战 邓金根 +2 位作者 曾义金 李静 董维哲 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2008年第1期23-27,共5页
深入分析复杂盐层条件下套管承受的载荷是盐层套管安全设计的关键。结合中原油田第三系盐膏层地质条件,利用FLAC3D软件建立了高倾斜韵律盐层的套管载荷分析三维模型,改变套管外的水泥封固条件,探讨了盐层套管承受的非均匀载荷和套管内... 深入分析复杂盐层条件下套管承受的载荷是盐层套管安全设计的关键。结合中原油田第三系盐膏层地质条件,利用FLAC3D软件建立了高倾斜韵律盐层的套管载荷分析三维模型,改变套管外的水泥封固条件,探讨了盐层套管承受的非均匀载荷和套管内的应力分布,提出了盐层套管的设计方法。研究表明:环空水泥胶结不良时盐层容易对套管产生非均匀的挤压载荷;在高倾斜韵律盐层中,套管受到的非均匀载荷更高;盐层的非均匀载荷使套管内切向应力和轴向应力的集中比均匀外挤载荷下高得多;非均匀载荷下套管抗挤安全系数可以依据vonMises屈服准则来确定。 展开更多
关键词 盐膏层 套管 非均匀载荷 抗压强度 安全系数
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顶驱下套管装置的研制 被引量:29
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作者 张国田 邹连阳 +2 位作者 黄衍福 张宏英 周家齐 《石油机械》 北大核心 2008年第9期82-84,11,共3页
鉴于常规下套管作业的局限性,通过对国内外相关技术的调研,根据国内油田的需要,研制开发了顶驱下套管装置。该装置是一种基于顶部驱动钻井系统,用于下套管作业的集机械、液压于一体的装置。根据套管尺寸的不同,分为内部驱动和外部驱动2... 鉴于常规下套管作业的局限性,通过对国内外相关技术的调研,根据国内油田的需要,研制开发了顶驱下套管装置。该装置是一种基于顶部驱动钻井系统,用于下套管作业的集机械、液压于一体的装置。根据套管尺寸的不同,分为内部驱动和外部驱动2种结构。重点介绍了该装置的结构、工作原理、技术参数及功能试验情况。样机的一系列原理试验表明,各项试验结果满足设计及使用要求。该装置的应用,将使下套管作业变得更为简单和高效,钻井综合成本将大大减少。 展开更多
关键词 下套管装置 顶驱 结构 原理 试验
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套管弹性旋流扶正器的旋流规律及应用 被引量:8
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作者 张景富 李成林 +2 位作者 王忠福 李邦达 韩树江 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期111-115,共5页
提供了一种既能保证套管居中,又能产生水泥浆环空螺旋流的套管弹性旋流扶正器。在实验的基础上对该种扶正器所产生的旋流规律进行了详细的分析;得出了各种不同因素对旋流的影响规律;建立了旋流长度及旋流周向速度的计算公式,为分析... 提供了一种既能保证套管居中,又能产生水泥浆环空螺旋流的套管弹性旋流扶正器。在实验的基础上对该种扶正器所产生的旋流规律进行了详细的分析;得出了各种不同因素对旋流的影响规律;建立了旋流长度及旋流周向速度的计算公式,为分析旋流段水泥浆顶替效率奠定了基础。现场实践表明,依据本文理论所设计的工具对提高顶替效率。 展开更多
关键词 套管扶正器 水泥浆 螺旋流 固井 石油
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某井177.8mm套管固井事故原因分析 被引量:24
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作者 吕拴录 骆发前 +5 位作者 唐继平 康延军 杨成新 贾应林 聂采军 刘鹏 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2009年第4期98-101,共4页
对某井177.8mm套管固井事故进行了详细调查研究,对固井质量测井结果进行了分析,认为固井事故是由于套管失效所致。通过对录井资料和悬重变化记录结果分析研究,认为套管是在下入井内之后,在洗井和注水泥期间失效的。依据井下打捞出的金... 对某井177.8mm套管固井事故进行了详细调查研究,对固井质量测井结果进行了分析,认为固井事故是由于套管失效所致。通过对录井资料和悬重变化记录结果分析研究,认为套管是在下入井内之后,在洗井和注水泥期间失效的。依据井下打捞出的金属残片化学成分分析结果,认为鱼顶为套管。通过对偏梯形螺纹接头套管连接性能和套管在固井过程中所受载荷进行分析,认为套管失效形式为脱扣。脱扣原因是套管接头工厂上扣端上扣扭矩不足,该接头为套管柱薄弱环节,在固井过程中受到震动等载荷首先松动,最后才发生脱扣。 展开更多
关键词 套管 固井 脱扣 螺纹接头
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蠕变地层中套管的附加载荷 被引量:10
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作者 李志明 张颜福 +2 位作者 王计平 殷有泉 张杏超 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期10-13,41,共5页
研究了地层的蠕变特性对油水井套管载荷的影响。首先将套管看作纯弹性,套管的蠕变载荷从零开始,随时间增长而增大,在经过充分时间后,它趋于一个稳定的即最大的载荷分布,这个载荷分布在数值上不超过原场最大水平主应力值的2倍。对... 研究了地层的蠕变特性对油水井套管载荷的影响。首先将套管看作纯弹性,套管的蠕变载荷从零开始,随时间增长而增大,在经过充分时间后,它趋于一个稳定的即最大的载荷分布,这个载荷分布在数值上不超过原场最大水平主应力值的2倍。对蠕变地层中套管的选用有重要的参考价值。 展开更多
关键词 套管 载荷 地层 蠕变 岩石应力 油水井 固井
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基于KT模型的椭圆度对套管抗挤强度的影响 被引量:5
12
作者 范森 陈顶峰 +3 位作者 冯雷 冯福平 雷扬 韩旭 《断块油气田》 CAS 北大核心 2017年第3期426-429,共4页
椭圆度会降低套管的抗挤强度,但对其影响程度及规律并未得到统一认识。文中以考虑因素较为全面的KT抗挤强度计算模型为基础,建立了椭圆度与套管抗挤强度关系模型。研究结果认为:套管的抗挤强度随椭圆度的增大而降低,但降低趋势逐渐变缓... 椭圆度会降低套管的抗挤强度,但对其影响程度及规律并未得到统一认识。文中以考虑因素较为全面的KT抗挤强度计算模型为基础,建立了椭圆度与套管抗挤强度关系模型。研究结果认为:套管的抗挤强度随椭圆度的增大而降低,但降低趋势逐渐变缓;套管的抗挤强度降低值随径厚比(D/t)的增大呈先增大后减小的趋势,存在一个临界D/t值,可使椭圆形套管的抗挤强度降低值最大;钢级越高,椭圆形套管的抗挤强度降低值最大的临界D/t值越小。文中较为全面地揭示了椭圆度对套管抗挤强度的影响程度及规律,进一步深化了椭圆度对套管抗挤强度影响的认识。 展开更多
关键词 套管抗挤强度 椭圆度 KT模型 径厚比 钢级
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套管变形对抗挤强度的影响 被引量:5
13
作者 金春玉 艾池 +2 位作者 于洪金 张振国 王宇 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期104-107,118,共4页
在实际生产中,套管损坏时的挤毁压力与套管理论抗挤强度相差较大,这表明API规范的套管挤毁压力公式已不能满足实际生产的要求,而考虑套管缺陷的抗挤强度公式,使计算的准确度大幅度提高。目前,对于抗挤强度的研究均以套管呈原始状态、未... 在实际生产中,套管损坏时的挤毁压力与套管理论抗挤强度相差较大,这表明API规范的套管挤毁压力公式已不能满足实际生产的要求,而考虑套管缺陷的抗挤强度公式,使计算的准确度大幅度提高。目前,对于抗挤强度的研究均以套管呈原始状态、未发生任何变形为前提。但在套管下放后、未固井前,由于套管自由悬持于钻井液中,会受到自身重力、浮力和内外压力的共同作用,因此会发生轴向拉伸和径向压缩。此时套管的抗挤强度较原始状态发生了改变,通过计算可知径厚比较之原始值变大,由此得到考虑套管变形的新抗挤强度公式。新建公式的计算结果与试验结果更为接近,比API公式计算值准确度提高了30%。 展开更多
关键词 套管变形 抗挤强度 轴向变形 径向变形 径厚比
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非均匀地应力作用下套管与水泥环的受力分析 被引量:62
14
作者 房军 赵怀文 +1 位作者 岳伯谦 宋玉峰 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 1995年第6期52-57,共6页
以地层-水泥环-套管组合系统为研究对象。以弹性力学为基础。对套管及水泥环在理想状况下受非均匀地应力和均匀内压共同作用时的受载特性进行了分析,并依据不同的接触条件推导出相应的线性代数方程组。借助于计算机计算出不同地应力... 以地层-水泥环-套管组合系统为研究对象。以弹性力学为基础。对套管及水泥环在理想状况下受非均匀地应力和均匀内压共同作用时的受载特性进行了分析,并依据不同的接触条件推导出相应的线性代数方程组。借助于计算机计算出不同地应力作用下套管、水泥环内部应力及表面受力分布,并可分析水泥环弹性模量及厚度、套管壁厚、水泥环与套管的接触状况等因素对套管及水泥环受力分布的影响。 展开更多
关键词 套管 载荷 应力分布 套管损环 水泥环 固井
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顺北鹰1井?444.5 mm长裸眼固井技术 被引量:7
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作者 邹书强 王建云 +1 位作者 张红卫 伊尔齐木 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期40-45,共6页
顺北鹰1井二开采用?444.5 mm钻头钻至井深5 395.00 m中完,需下入?339.7 mm技术套管固井。固井施工存在套管悬重大、裸眼段长、二叠系火成岩易漏失层发育和超深大尺寸分级注水泥器下入难度大等技术难题,造成下套管过程中易发生阻卡和注... 顺北鹰1井二开采用?444.5 mm钻头钻至井深5 395.00 m中完,需下入?339.7 mm技术套管固井。固井施工存在套管悬重大、裸眼段长、二叠系火成岩易漏失层发育和超深大尺寸分级注水泥器下入难度大等技术难题,造成下套管过程中易发生阻卡和注水泥时易发生返性漏失等井下故障。因此,针对顺北鹰1井的特殊工况,通过校核载荷配套下套管工具、优化通井措施、设计套管下放速度和调整钻井液性能,确保套管顺利下入;通过设计适用于超深井的大尺寸分级注水泥器和固井施工流体排量、采用非连续式分级注水泥工艺和复合低密度防漏水泥浆,防止注水泥过程发生漏失,保证固井质量。顺北鹰1井二开固井采取上述技术措施,φ339.7 mm套管顺利下至设计井深,注水泥过程中只出现轻微漏失,易漏失层位固井质量中等,实现了有效封固。顺北鹰1井φ444.5 mm长裸眼段顺利封固,为顺北油气田大尺寸长裸眼固井积累了成功经验,其固井技术措施可为国内深井超深井大尺寸长裸眼固井提供借鉴。 展开更多
关键词 超深井 固井 水泥浆 注水泥接箍 顺北鹰1井 顺北油气田
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大位移水平井下套管漂浮接箍安放位置优化分析 被引量:31
16
作者 李维 李黔 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第3期53-56,共4页
大位移水平井由于水平段长、垂深浅、水垂比大、套管加压能力有限,易因为粘卡造成套管不能顺利下到位,给固井作业带来了困难。预测了大位移水平井采用常规下套管工艺的摩阻载荷,分析了漂浮下套管的技术原理与优势,计算了漂浮接箍安放在... 大位移水平井由于水平段长、垂深浅、水垂比大、套管加压能力有限,易因为粘卡造成套管不能顺利下到位,给固井作业带来了困难。预测了大位移水平井采用常规下套管工艺的摩阻载荷,分析了漂浮下套管的技术原理与优势,计算了漂浮接箍安放在井深不同位置处的摩阻载荷,对摩阻载荷随井深的变化趋势进行了分析,结果表明,运用漂浮下套管技术能够保证大位移水平井套管的安全下入,漂浮接箍的初始安放位置选择在临界阻力角处,且经过优化分析,当漂浮接箍安放在最优化井深处时,摩阻载荷最小,漂浮下套管的技术优势得到了最大程度的发挥。 展开更多
关键词 下套管 漂浮接箍 水平井 摩擦
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水平井带扶正器套管接触方式及其对摩阻影响 被引量:6
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作者 胡锡辉 李维 +2 位作者 徐璧华 马旌伦 袁彬 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期158-165,共8页
下套管作业过程中,由于重力与井眼轨迹影响,将导致套管发生弯曲,与井壁发生接触,从而产生附加摩阻,当摩阻较大时会影响套管顺利下入。尤其是水平井为保证顶替效率和固井质量,下套管时加入了大量扶正器,扶正器的加入将增大套管的摩阻系数... 下套管作业过程中,由于重力与井眼轨迹影响,将导致套管发生弯曲,与井壁发生接触,从而产生附加摩阻,当摩阻较大时会影响套管顺利下入。尤其是水平井为保证顶替效率和固井质量,下套管时加入了大量扶正器,扶正器的加入将增大套管的摩阻系数,从而给水平井下套管作业带来了更大的困难。针对这一问题,首先,提出套管与井壁有3种接触方式,即自由状态、点接触与线接触;并指出不同接触方式下产生的摩阻不同。然后,通过建立了套管在下入过程中的扰曲受力方程,以及套管与井壁接触方式判断模型;并根据该模型分段计算方式准确地计算出不同接触方式下套时的管摩阻。通过现场示例分析表明,该方法能准确预测摩阻,对现场计算摩阻具有很好的指导意义。 展开更多
关键词 水平井 下套管 接触方式 扶正器 摩擦阻力
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套管固井质量问题及对策分析 被引量:7
18
作者 冯定 王永平 +1 位作者 赵志超 孙起昱 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 1998年第3期74-77,共4页
从油田现场反映的情况出发,对调整井固井、尾管固井、大位移井套管固井和其他固井的质量问题进行了分析,针对各种问题产生的原因,提出了相应的解决办法。
关键词 下套管 调整井 尾管固井 固井质量 油田
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一种弓形弹簧的设计与应用 被引量:9
19
作者 陈智 丛强 +2 位作者 胡强法 张友军 李俊 《石油机械》 北大核心 2010年第8期71-73,共3页
弓形弹簧套管扶正器作为一种辅助工具,经常与井下工具配套使用。根据项目研究需要,设计了一种弓形弹簧。采用ANSYS有限元分析软件对所设计的弓形弹簧进行分析,分析结果与手动计算结果误差仅为4.0%。设计完成后,对加工出来的弓形弹簧进... 弓形弹簧套管扶正器作为一种辅助工具,经常与井下工具配套使用。根据项目研究需要,设计了一种弓形弹簧。采用ANSYS有限元分析软件对所设计的弓形弹簧进行分析,分析结果与手动计算结果误差仅为4.0%。设计完成后,对加工出来的弓形弹簧进行力学特性测试,实测结果与计算结果误差仅为3.9%,满足工程应用要求,从而也证明该设计方法是可行的。 展开更多
关键词 套管扶正器 弓形弹簧 弯曲半径 力学特性
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国内外套管损坏研究概况及发展动向 被引量:25
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作者 张效羽 赵国珍 张先普 《石油机械》 北大核心 1996年第9期52-54,共3页
综述了国内外套管损坏研究的基本情况,以及90年代以来的最新动态和发展方向。认为随着研究的不断深入和计算机仿真技术的应用,全尺寸套管模拟试验以及套管损坏和使用寿命的预测研究将成为套管损坏研究的两个新领域,对套管损坏机理... 综述了国内外套管损坏研究的基本情况,以及90年代以来的最新动态和发展方向。认为随着研究的不断深入和计算机仿真技术的应用,全尺寸套管模拟试验以及套管损坏和使用寿命的预测研究将成为套管损坏研究的两个新领域,对套管损坏机理的认识将会有新的突破;随着合理井身结构设计的逐步推广,对套管损坏井的修复整治将更为有效,套管损坏研究将上升到一个全新的水平。 展开更多
关键词 套管损坏 钻井 石油机械设备
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