机械工程与技术  >> Vol. 6 No. 2 (June 2017)

膨胀管可变径扶正锚定工具的研究与分析
Research and Analysis on Variable-Diameter Centralizing and Anchoring Tool for Solid Expandable Tubing

DOI: 10.12677/MET.2017.62027, PDF, HTML, XML, 下载: 882  浏览: 2,170  科研立项经费支持

作者: 周波, 黎强, 康鹏:中国石油塔里木油田公司,新疆 库尔勒;吕明杰:中国石油集团钻井工程技术研究院,北京;郭慧娟:中国石油集团钻井工程技术研究院,北京;Texas A&M大学机械工程学院,美国 德克萨斯州 大学城;张友峰*:Texas A&M大学机械工程学院,美国 德克萨斯州 大学城

关键词: 膨胀管可变径扶正器裸眼有限元Expandable Tubular Variable-Diameter Centralizer Openhole Finite Element Analysis

摘要: 膨胀管裸眼封堵技术是膨胀管技术目前主要的发展方向。对于需要注水泥固井的膨胀管裸眼封堵系统,常规的套管扶正器不能满足使用要求。为此,钻井院研制一种新型裸眼用膨胀管可变径扶正锚定工具。本文详细介绍了该扶正器的机械设计,理论计算,并利用有限元方法对理论计算进行了校核。最后通过室内性能测试,表明该工具的设计达到了预期的效果。采用这种新型裸眼用膨胀管可变径扶正锚定工具,可以为膨胀管管串提供足够的扶正力,使膨胀管在裸眼井段较好地居中,从而提高固井质量。该工具现场操作简单可靠,具有较好的推广应用价值。
Abstract: Plugging openhole using the solid expandable tubing (SET) technique is the main trend of expandable technology. For the plugging openhole system with expandable tubular requiring cementing, the conventional casing centralizer cannot meet the requirement. Therefore, a novel variable-diameter centralizer was designed for expandable tubular in openhole. Present work introduces the mechanical design, theoretical computation of the centralizer and utilizes Finite Element Analysis (FEA) to validate design parameters. Through mechanical testing, it is proved that the design meets requirements of field operations. This new centralizer is able to provide sufficient force to make the tubing centered, which could improve the quality of well cementation. This tool has good value of popularization and application for its reliability and convenience.

文章引用: 周波, 吕明杰, 黎强, 康鹏, 郭慧娟, 张友峰. 膨胀管可变径扶正锚定工具的研究与分析[J]. 机械工程与技术, 2017, 6(2): 209-216. https://doi.org/10.12677/MET.2017.62027

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