论文摘要
大庆肇州油田位于大庆长垣以外肇州县境内,根据其储量具有丰度低、储层厚度薄的特点,普遍采用阶梯水平井开采。阶梯水平井是在常规水平井基础上发展起来的一种特殊水平井,其水平段可在垂直剖面上多次升降,穿越不同深度的油层,也可在同一深度的水平面内多次穿越不同方向的油层。为了解决该油田的水平井的轨道设计平滑性差,导致钻井摩阻力增加,和套管下入困难的问题提分两段设计的思想,用非线性数学规划理论对阶梯水平井第一靶点以上轨道建立了轨道设计数学模型。对于阶梯水平段轨道设计考虑了钻具造斜性能,根据钻遇油气层的特性,提出用两段空间曲线型轨迹形式分别对阶梯水平段进行铅垂面内的升降设计、水平面内的绕障碍设计或空间定目标设计建立设计模型,得到的光滑井眼轨道。着重考虑套管与井壁的接触问题,将套管下入时的管柱力学问题,归结为接触和几何非线性问题,建立了整体套管串力学计算的有限元模型,并编制了软件,进行了套管串通过能力评价和套管居中度分析。本文研究成果使阶梯水平井钻井设计更为科学、合理,钻井施工有了理论和技术上的保证,填补了大庆油田阶梯水平井钻井完井技术上的空白。
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摘要ABSTRACT创新点摘要第1章 引言1.1 井眼轨迹设计研究现状1.2 整体钻柱力学分析模型与方法1.3 论文中主要研究内容第2章 第一靶点以上轨道设计数学模型2.1 第一靶点以上井身剖面的类型及特点2.1.1 第一靶点以上轨道类型2.1.2 目前井眼轨迹设计方法2.2 非线性数学规划理论2.2.1 数学规划理论2.2.2 约束最优化方法2.3 第一靶点以上轨道设计数学模型第3章 阶梯水平段三维轨道设计与计算方法3.1 水平段井眼轨道设计方法3.2 根据油气层特性设计水平段3.2.1 铅垂面为主的阶梯水平段轨道设计与计算3.2.2 水平面为主的阶梯水平段轨道设计与计算3.2.3 空间定目标阶梯水平轨道设计与计算3.2.4 阶梯水平段轨道计算方法讨论3.3 阶梯水平段三维轨道设计软件与功能3.4 工程应用实例第4章 管柱非线性力学分析的有限单元法4.1 空间梁单元4.2 多向接触摩擦间隙元第5章 阶梯水平井套管串受力分析及通过能力评价5.1 套管串受力变形分析模型5.1.1 套管串受力变形分析模型5.1.2 套管串受力变形分析的间隙元法5.1.3 弹性扶正器处间隙元的修正5.1.4 套管非线性静力学模型5.2 软件编制5.2.1 软件流程图5.2.2 软件功能5.3 套管串通过能力评价5.4 套管串居中度分析与扶正器间距设计5.5 推广应用前景结论参考文献致谢附表详细摘要
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标签：阶梯水平井论文; 套管串论文; 间隙元论文; 摩阻力论文; 居中度分析论文;
