大位移井规律性阻卡力学机理与控制措施研究

摘要：

随着大位移井和水平井横向延伸距离地不断增长,裸眼中钻柱力学行为更加复杂,钻柱规律性阻卡问题频发,对安全高效钻进造成严重威胁.本文在经典摩阻扭矩模型基础上考虑接头局部阻卡效应、接头对屈曲临界载荷和接触力的影响等,建立了修正的摩阻扭矩模型.结合规律性阻卡现象的定性分析以及接头局部阻卡力的定量分析,明确了裸眼键槽是导致规律性阻卡的主要原因.计算结果表明,随着裸眼段的延长和机械阻力系数地增大,规律性阻卡问题更加频繁和严重.当机械阻力系数比较大时,接头阻卡和钻柱屈曲存在耦合效应,导致无法继续钻进.为了缓解规律性阻卡问题,需从设计和施工两个方面采取措施.设计方面包括优化井身结构、钻柱组合、导向控制模式等,施工方面包括主动划眼起下钻、安装横向振动减阻器等.

关键词：大位移井、钻柱、接头、摩阻、规律性阻卡

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资助基金：国家自然科学基金创新研究群体项目"复杂油气井钻井与完井基础研究"51521063;国家自然科学基金石油化工联合基金项目"页岩和致密油气田高效开发建井基础研究"U1762214;国家自然科学基金青年基金"旋转钻柱动力屈曲临界条件与后屈曲蛇形摆动和螺旋涡动行为研究"51904317;中国石油大学北京科研启动基金ZX20180414

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：49-57