【技术实现步骤摘要】
高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置及其实验方法
本专利技术涉及油气井钻采
中对高曲率井段管柱进行研究的实验装置,具体涉及高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置及其实验方法。
技术介绍
薄油层、稠油层、低渗透油气层和裂缝性油气层等已经变成我国油气资源开采的主要目标,对水平井技术提出了更高的要求和挑战,不断衍生出多种不同类型的水平井,例如中短半径水平井、中短曲率半径水平井和超短半径水平井等,这类高曲率井段为管柱的可下入性提出了更高的要求。管柱在下入弯曲井眼过程中,由于井斜角的增加,造成推动力减小;另一方面使弯曲井眼对管柱的摩阻增大,同时弯曲的井眼迫使管柱沿井眼轨迹弯曲,管柱刚度作用明显增强,使套管受到较大的附加弯矩作用,严重时使管柱不能下达预定井段。管柱能否顺利地通过弯曲井段下到目的层是能否顺利钻完井的重要因素。因此,进行高曲率管柱通过能力研究,对钻完井设计及施工有重要意义。王德新建立了套管通过能力评价条件,赵域栋建立了管柱下入过程的有限元模型,对超长细比管柱的下入过程进行了分析,但仅从理论计算和数值模拟角度分析管柱的通过能力是不全面的。现在看来,用理论研究来解决此问题是很困难的,有效的办法是试验研究,长庆油田钻采工艺研究院与西安管材研究所联合进行了φ139.7mm套管的全尺寸弯曲试验,韩志勇研究了套管可通过的最大井眼曲率的确定方法。但还应当进行进一步试验研究,以便了解在不同轴向应力下套管可承受弯曲应力的极限能力。有必要做几种不同尺寸的套管试验。只有在进一步试验研究的基础上,才能真正建立起符合实际的计算模型。事实上,该试验目的限于研究在该油田的井深、井眼曲率 ...
【技术保护点】
一种高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置,其特征在于:这种高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置包括主底座(1)、多组紧固装置(3)、外管(4)、挡板组(7)、加载装置(5)、管柱试件(6),主底座(1)上设置有第一导轨(2),外管(4)由直管段(41)和弯管段(42)连接成一体,外管(4)的直管段(41)一端连接挡板组(7)的滑动挡板(72),管柱试件(6)从外管(4)的弯管段(42)一端伸入,管柱试件(6)的另一端连接加载装置(5),多组紧固装置(3)可拆卸地将外管(4)间隔卡固,多组紧固装置(3)均滑动连接于第一导轨(2)上;挡板组(7)包括挡板底座(71)、滑动挡板(72)、第二导轨(73)、拉压传感器(74)、固定挡板(75)、挡板固定架(76),挡板底座(71)上设置有第二导轨(73),滑动挡板(72)通过其底部滑轨与第二导轨(73)滑动连接,挡板螺杆立柱(77)下端穿过挡板底座(71),挡板螺杆立柱(77)的下端螺纹连接挡板滑块(78),挡板滑块(78)与第一导轨(2)滑动连接,固定挡板(75)固定在挡板固定架(76)上,挡板固定架(76)也通过相应的挡板螺杆立柱(77)和挡板 ...
【技术特征摘要】
1.一种高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置,其特征在于:这种高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置包括主底座(1)、多组紧固装置(3)、外管(4)、挡板组(7)、加载装置(5)、管柱试件(6),主底座(1)上设置有第一导轨(2),外管(4)由直管段(41)和弯管段(42)连接成一体,外管(4)的直管段(41)一端连接挡板组(7)的滑动挡板(72),管柱试件(6)从外管(4)的弯管段(42)一端伸入,管柱试件(6)的另一端连接加载装置(5),多组紧固装置(3)可拆卸地将外管(4)间隔卡固,多组紧固装置(3)均滑动连接于第一导轨(2)上;挡板组(7)包括挡板底座(71)、滑动挡板(72)、第二导轨(73)、拉压传感器(74)、固定挡板(75)、挡板固定架(76),挡板底座(71)上设置有第二导轨(73),滑动挡板(72)通过其底部滑轨与第二导轨(73)滑动连接,挡板螺杆立柱(77)下端穿过挡板底座(71),挡板螺杆立柱(77)的下端螺纹连接挡板滑块(78),挡板滑块(78)与第一导轨(2)滑动连接,固定挡板(75)固定在挡板固定架(76)上,挡板固定架(76)也通过相应的挡板螺杆立柱(77)和挡板滑块(78)滑动连接于第一导轨(2)上,拉压传感器(74)两端通过变扣(52)分别与滑动挡板(72)和固定挡板(75)连接。2.根据权利要求1所述的高曲率井段管柱通过能力模拟实验装置,其特征在于:所述的紧固装置(3)包括横梁(31)、管卡、连接块(32),管卡固定在横梁(31)下部,横梁(31)的两端各自与相应的连接块(32)的水平孔螺纹连接,且通过锁紧螺母(33)紧固;每个连接块(32)的竖直孔各穿过一个支撑螺杆立柱(34),连接块(32)与相应的支撑螺杆立柱(34)螺纹连接且通过锁紧螺母(33)紧固,每个支撑螺杆立柱(34)的下端均螺纹连接一个方形滑块(35),方形滑块(35)与第一导轨(2)滑动连接;管卡由管卡底座(36)和固定块(37)对扣后通过螺钉螺母(38)固定形成,管卡底座(36)和固定块(37)对扣后形成中心孔,接头(43)被卡固在中心孔处,接头(43)一端连接外管(4)直管段(41),接头(43)另一端连接外管(4)弯管段(42),由于紧固装置(3)为可拆卸的,可通过变换紧固装置(3)的位置,通过多个紧固装置(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:张强,刘巨保,刘昱良,蒋豹,李治淼,徐世博,许杰,韩耀图,王晓鹏,
申请(专利权)人:东北石油大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。