大斜度井作业管柱屈曲后摩阻模型的修正.pdfVIP

科技信启 大斜度并作业管柱屈曲后摩阻模型昀修正 长江大学机械Z--程学院 胡小庆 [摘 要]作业管柱发生屈曲后，改变了与井壁的接触状态，同时改变了接触载荷的大小。一般情况下，由于屈曲作用，增大了作业管 柱与套管之间的接触力，从而增大了摩阻。当管柱发生屈曲后，若还采用原有的摩阻模型进行计算，必将导致较大的误差。 [关键词]大斜度井 作业管柱 屈曲 摩阻模型 1．引言 不考虑 自重的情况下，接触压力分布会受到约束的影响，但不是全程， 摩阻分析对水平井施工具有重要的影响，尤其对于大位移井而言， 管端为铰支时 ，f=0．14672，管端固定时，f=0．12050，远离约束端 f= 因其具有长水平段、大井斜角等特点，摩阻的预测和控制是成功地完成 0．25；JiangWu采用能量法推导的结果为，正旋屈曲时f=0．125，螺旋屈 大斜度井修井的关键和难点所在。准确计算套管柱的轴向载荷 ，以便 曲时 =O．2369。文献对管柱螺旋屈曲时的接触压力进行了实验研究， 进行套管柱强度设计与校核。事实上，在整个钻进、完井及修井过程 实验的结果表明，对于螺旋屈曲的稳定段有 =0．25。 中，管柱的摩阻研究都很重要，它对井眼设计 ，包括钻井设备选择、轨道 4．正弦屈 曲和螺旋屈 曲的附加接触压力 形式与参数 、钻柱设计、管柱下人，施工过程中轨道控制和井下作业等 对于正弦屈曲和螺旋屈曲时的附加接触压力分别取值如下： 阶段都具有指导意义。 2 2．管柱屈曲对摩阻的影响 正弦屈曲 △F=8F (2) ．． T 在水平井及大斜度井中，由于管柱 自重及井眼弯曲等多种因素的 2 螺旋屈曲 AF= (3) 作用，导致了较大的摩阻力。管柱的摩阻计算虽是整个磨铣打捞管柱 力学分析的一小部分 ，但提高其摩阻计算精度仍是完成井下作业修井 管柱屈曲产生的附加接触压力有时会很大，对于倾斜井段，管柱发 工作的一个重点，这主要是因为：①精确计算出摩阻，可以预测套管柱 生正弦屈曲时，其正弦屈曲载荷计算公式： 下人的难度，以便选择合理套管柱组合和正确的下人方法，或考虑是否 AF= Gsin口 (4) 需采用特殊工具；②能够准确计算套管柱的轴向载荷 ，以便进行套管柱 管柱发生螺旋屈曲时，其螺旋屈曲载荷计算公式： 强度设计与校核。 △F=2 。G sina f51 管柱发生屈曲后，改变了与井壁的接触状态，同时改变了接触载荷 5．结论 的大小。一般情况下 ，由于屈曲作用 ，增大了管柱与套管之间的接触 修正后的摩阻计算公式： 力，从而增大了摩阻。对于没有发生屈曲的管柱，采用以往摩阻分析的 Fr= (F+△F) (6) 计算模型进行求解 ，可以