微小井眼水力加压器结构设计及钻压计算

doi:10.7623/syxb200902027

石油学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (2): 304-307.DOI: 10.7623/syxb200902027

微小井眼水力加压器结构设计及钻压计算

刘清友, 单代伟, 王国荣

西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室, 四川成都, 610500

收稿日期:2008-02-01 修回日期:2008-05-13 出版日期:2009-03-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:刘清友,男,1965年10月生,1997年获西南石油学院博士学位,现为西南石油大学教授,博士生导师,主要从事石油天然气装备、油气井工程力学、计算机仿真等方面的教学和科研工作.E-mail:liuqy66@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(No.50674078,No.50874096)资助

Structure design of hydraulic thruster and computation model of weight on bit in micro-hole

LIU Qingyou, SHAN Daiwei, WANG Guorong

State Key Laboratory for Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China

Received:2008-02-01 Revised:2008-05-13 Online:2009-03-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要：

微小井眼钻进过程中,连续管的直径小、刚度低,采用传统的钻铤施加钻压不能满足钻井需要,为此设计了一种用于88.9mm井眼的微小井眼水力加压器。综合考虑井下马达、水力加压器以下钻柱与井壁的摩擦力、水力加压器运动部件与缸体内壁的摩擦力等因素对井底钻压的影响,建立了水力加压器串联在井下马达上方时井底钻压计算模型,通过对模型的求解可以得到钻井液流量、喷嘴直径与钻压关系曲线,为水力加压器在微小井眼钻进中的应用提供了理论依据。

关键词: 微小井眼, 水力加压器, 结构设计, 钻柱, 摩擦力, 钻压, 计算模型

Abstract:

The coiled tubing used in the micro-hole drilling has the shortcomings of slender and highly flexible structure.The drilling weight on bit acted by the popular collar is difficult to meet the requirement of the micro-hole drilling.A micro-hole hydraulic thruster was designed to employ in borehole with a diameter of 88.9 mm.A computation model for drilling weight on bit while the hydraulic thruster connected above the mud motor was proposed,in consideration of the effects of mud motor,friction between side wall and drilling string beneath the thruster,friction between the moving components of thruster and the inner wall of its housing on the bottom of drilling weight.Solving the model could derive the relation curves of flow rate and nozzle diameter with the weight on bit.The research results can provide the reference for application of hydraulic thruster in micro-hole drilling.

Key words: micro-hole, hydraulic thruster, structure design, drilling collar, friction, weight on bit, computation model

中图分类号:

TE21

刘清友, 单代伟, 王国荣. 微小井眼水力加压器结构设计及钻压计算[J]. 石油学报, 2009, 30(2): 304-307.

LIU Qingyou, SHAN Daiwei, WANG Guorong. Structure design of hydraulic thruster and computation model of weight on bit in micro-hole[J]. ACTA PETROLEI SINICA, 2009, 30(2): 304-307.

[1]	狄勤丰, 骆大坤, 周星, 王文昌, 陈锋. 横向主动控斜力作用下底部钻具组合动力学特征[J]. 石油学报, 2023, 44(9): 1552-1561,1573.
[2]	石祥超, 陈帅, 孟英峰, 陈军海, 李皋, 杨昕昊, 焦烨. 岩石可钻性测定方法的改进和优化建议[J]. 石油学报, 2023, 44(9): 1562-1573.
[3]	黄文君, 张星坤, 高德利, 石小磊, 苏鹏. 复合模式下套管磨损形状与深度计算模型[J]. 石油学报, 2021, 42(10): 1373-1381.
[4]	张彦廷, 郑志滨, 陈敬凯, 黄鲁蒙, 张晧, 王志坤, 葛政. 石油钻柱顶部高频激振解卡耦合响应特性[J]. 石油学报, 2020, 41(12): 1697-1705.
[5]	高德利, 王宴滨. 海洋深水钻井力学与控制技术若干研究进展[J]. 石油学报, 2019, 40(S2): 102-115.
[6]	杨浩. 三轴地应力作用下固井二界面的稳定性[J]. 石油学报, 2019, 40(S2): 152-159.
[7]	李子丰. 油气井管柱冲击动力问题研究概况和发展趋势[J]. 石油学报, 2019, 40(5): 604-610.
[8]	刘清友, 刘文全, 朱海燕, 赵建国. 钻井机器人的连续油管钻压和钻速控制模型[J]. 石油学报, 2019, 40(10): 1255-1262.
[9]	迟焕鹏, 单衍胜, 李奎, 胡志方, 毕彩芹. 水力喷射微小井眼水平井流动耦合模型及影响规律[J]. 石油学报, 2018, 39(8): 947-954.
[10]	王长进, 李子丰, 李银朋, 戚珉, 王磊. 充满液体的圆筒中受压屈曲杆柱旋转实验[J]. 石油学报, 2018, 39(3): 341-348.
[11]	李银朋, 李子丰, 王长进, 戚珉, 任文明. 基于叠加原理的钻柱行星运动诱发平面流场的PIV分析[J]. 石油学报, 2018, 39(12): 1421-1428,1436.
[12]	王宁, 孙宝江, 刘书杰, 王志远, 高永海. 井筒内气体扩散侵入定量计算模型[J]. 石油学报, 2017, 38(9): 1082-1090.
[13]	李子丰, 王长进, 田伟超, 谢健. 钻柱力学三原理及定性模拟实验[J]. 石油学报, 2017, 38(2): 227-233.
[14]	李子丰. 油气井杆管柱力学研究进展与争论[J]. 石油学报, 2016, 37(4): 531-556.
[15]	李子丰. 统一强度理论在杆管柱力学中的适用性和具有SD效应材料的安全应力域[J]. 石油学报, 2016, 37(12): 1537-1542.

微小井眼水力加压器结构设计及钻压计算

Structure design of hydraulic thruster and computation model of weight on bit in micro-hole

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价