干井筒下套管作业时的最大允许遇阻载荷分析

作     者：李宁 狄勤丰 滕学清 王文昌 张权 张涛 杨沛 娄尔标 LI Ning;DI Qinfeng;TENG Xueqing;WANG Wenchang;ZHANG Quan;ZHANG Tao;YANG Pei;LOU Erbiao

作者机构：中国石油塔里木油田分公司 上海大学上海市应用数学和力学研究所 

出 版 物：《钻采工艺》 (Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2018年第41卷第5期

页      面：5-8,131页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金重点支持项目"超深井钻柱非线性动力学及动态安全性基础理论研究"(编号:U1663205) 国家自然科学基金青年基金项目"气体钻井中预弯底部钻具组合控斜的非线性动力学机制"(编号:51704191) 上海市青年科技英才扬帆计划"复杂载荷环境下油井管螺纹接头三维力学特性高效计算方法研究"(编号:17YF1428000) 上海市重点学科建设项目(编号:S30106)资助 

主　　题：气体钻井 干法固井 下入遇阻 振动响应 附加动载 

摘      要：砾石层段气体钻井时,易在井壁形成台阶和凸起,使套管下入过程中容易遇阻。此时套管柱就成为一个具有超长细比特征的连续体遇阻问题,一旦遇阻载荷突然释放,将会在套管中形成动态冲击载荷。在干法固井(井筒内为气体)的条件下,钻机的额定悬重余量很小,这种附加动载将会造成很大的作业风险。文章在连续体及多自由度管柱振动分析的基础上,考虑干法固井特点,推导了套管柱振动的解析模型,分析了套管纵向振动的振型及动态载荷特征,研究了参数影响规律,得出了附加动载计算模型。这对于指导实际套管下入参数控制,保证固井作业安全具有十分重要的意义。