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SDTK1井钻铤接头二次上扣特性分析与井下等效冲击扭矩预测
1
作者
王春生
明传中
+4 位作者
张豪
陈家磊
曲豪
王文昌
狄勤丰
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期608-615,共8页
基于8"(203.2mm)钻铤接头三维弹塑性有限元模型,分析复杂载荷条件下NC56钻铤接头内、外螺纹的受力特征和井下二次上扣特性,通过有限元分析,根据接头内、外螺纹台肩处相对偏移量计算井下等效冲击扭矩,形成井下等效冲击扭矩的预测模...
基于8"(203.2mm)钻铤接头三维弹塑性有限元模型,分析复杂载荷条件下NC56钻铤接头内、外螺纹的受力特征和井下二次上扣特性,通过有限元分析,根据接头内、外螺纹台肩处相对偏移量计算井下等效冲击扭矩,形成井下等效冲击扭矩的预测模型,利用塔里木盆地GT1井井下实测结果验证该模型正确性,并应用于中国第1口超万米特深井——深地塔科1井(SDTK1井)。结果表明:复杂载荷作用下钻铤接头应力分布不均匀,台肩处和靠近台肩的螺纹牙处vonMises应力水平相对较高;对于按API(美国石油学会)标准上扣的203.2mm钻铤接头,当井下等效冲击扭矩超过65 kN·m时,钻铤接头的上扣预紧平衡被打破,钻铤接头发生二次上扣;随井下等效冲击扭矩的增大,内、外螺纹台肩处相对偏移量增加。SDTK1井井下存在较大冲击扭矩,井下载荷环境复杂,需要采用双台肩钻铤接头以提高接头的抗冲击扭矩能力或优化作业参数来降低井下冲击扭矩,从而有效防止钻具失效。
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关键词
深地塔科1井
钻具螺纹接头
二次上扣
刻痕偏移量
等效冲击扭矩
下载PDF
职称材料
特深井井下等效冲击扭矩作用下钻铤接头三维力学特征分析
2
作者
曲豪
陈锋
+3 位作者
陈家磊
张豪
明传中
李吉荣
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期211-217,共7页
特深井钻井时钻柱在井下受到强烈的冲击扭矩作用,严重威胁着钻井施工安全,需要进行特深井钻柱井下冲击扭矩的测量和分析。首先,采用三维力学分析方法得到了不同扭矩作用下钻铤螺纹接头的受力特征,建立了内、外螺纹之间相对偏移量与井下...
特深井钻井时钻柱在井下受到强烈的冲击扭矩作用,严重威胁着钻井施工安全,需要进行特深井钻柱井下冲击扭矩的测量和分析。首先,采用三维力学分析方法得到了不同扭矩作用下钻铤螺纹接头的受力特征,建立了内、外螺纹之间相对偏移量与井下等效冲击扭矩之间的对应关系;然后,以西部油田某特深井上部井段ϕ203.2 mm钻铤NC56接头为例,利用刻痕法测量内、外螺纹台肩的相对偏移量,反演得到与偏移量相对应的井下等效冲击扭矩,并用实际测得的钻铤接头卸扣扭矩进行了验证。实测数据表明,钻井过程中井下存在很大的冲击扭矩,使钻铤接头在井下发生二次上扣。根据实测偏移量反演计算的井下等效冲击扭矩与卸扣扭矩吻合程度高,表明该方法具有较好的可靠性。分析表明,上扣预紧状态对钻铤接头的井下二次上扣特性有很大影响,避免欠扭矩上扣是防止钻铤接头井下二次上扣的有效手段。
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关键词
等效冲击扭矩
钻铤接头
上扣
扭
矩
三维力学分析
相对偏移
特深井
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职称材料
题名
SDTK1井钻铤接头二次上扣特性分析与井下等效冲击扭矩预测
1
作者
王春生
明传中
张豪
陈家磊
曲豪
王文昌
狄勤丰
机构
中国石油塔里木油田公司
上海大学上海市应用数学和力学研究所
出处
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期608-615,共8页
基金
国家自然科学基金项目“考虑隔水管耦合作用的超深水超深曲井钻柱动力学研究”(52174003)
国家自然科学基金项目“特深井‘钛-钢’复合钻柱动态安全性及异型材质接头失效机理研究”(52374008)。
文摘
基于8"(203.2mm)钻铤接头三维弹塑性有限元模型,分析复杂载荷条件下NC56钻铤接头内、外螺纹的受力特征和井下二次上扣特性,通过有限元分析,根据接头内、外螺纹台肩处相对偏移量计算井下等效冲击扭矩,形成井下等效冲击扭矩的预测模型,利用塔里木盆地GT1井井下实测结果验证该模型正确性,并应用于中国第1口超万米特深井——深地塔科1井(SDTK1井)。结果表明:复杂载荷作用下钻铤接头应力分布不均匀,台肩处和靠近台肩的螺纹牙处vonMises应力水平相对较高;对于按API(美国石油学会)标准上扣的203.2mm钻铤接头,当井下等效冲击扭矩超过65 kN·m时,钻铤接头的上扣预紧平衡被打破,钻铤接头发生二次上扣;随井下等效冲击扭矩的增大,内、外螺纹台肩处相对偏移量增加。SDTK1井井下存在较大冲击扭矩,井下载荷环境复杂,需要采用双台肩钻铤接头以提高接头的抗冲击扭矩能力或优化作业参数来降低井下冲击扭矩,从而有效防止钻具失效。
关键词
深地塔科1井
钻具螺纹接头
二次上扣
刻痕偏移量
等效冲击扭矩
Keywords
Well SDTK1
drill tool threaded joint
secondary makeup
relative offset
equivalent impact torque
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
特深井井下等效冲击扭矩作用下钻铤接头三维力学特征分析
2
作者
曲豪
陈锋
陈家磊
张豪
明传中
李吉荣
机构
中国石油塔里木油田分公司
上海大学机电工程与自动化学院
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期211-217,共7页
基金
国家自然科学基金项目“特深井‘钛-钢’复合钻柱动态安全性及异型材质接头失效机理研究”(编号:52374008)
“考虑隔水管耦合作用的超深水超深曲井钻柱动力学研究”(编号:52174003)
上海市重点学科建设项目(编号:S30106)联合资助。
文摘
特深井钻井时钻柱在井下受到强烈的冲击扭矩作用,严重威胁着钻井施工安全,需要进行特深井钻柱井下冲击扭矩的测量和分析。首先,采用三维力学分析方法得到了不同扭矩作用下钻铤螺纹接头的受力特征,建立了内、外螺纹之间相对偏移量与井下等效冲击扭矩之间的对应关系;然后,以西部油田某特深井上部井段ϕ203.2 mm钻铤NC56接头为例,利用刻痕法测量内、外螺纹台肩的相对偏移量,反演得到与偏移量相对应的井下等效冲击扭矩,并用实际测得的钻铤接头卸扣扭矩进行了验证。实测数据表明,钻井过程中井下存在很大的冲击扭矩,使钻铤接头在井下发生二次上扣。根据实测偏移量反演计算的井下等效冲击扭矩与卸扣扭矩吻合程度高,表明该方法具有较好的可靠性。分析表明,上扣预紧状态对钻铤接头的井下二次上扣特性有很大影响,避免欠扭矩上扣是防止钻铤接头井下二次上扣的有效手段。
关键词
等效冲击扭矩
钻铤接头
上扣
扭
矩
三维力学分析
相对偏移
特深井
Keywords
equivalent impact torque
drill collar joint
makeup torque
3D mechanical analysis
relative offset
extradeep well
分类号
TE921.2 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
SDTK1井钻铤接头二次上扣特性分析与井下等效冲击扭矩预测
王春生
明传中
张豪
陈家磊
曲豪
王文昌
狄勤丰
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
特深井井下等效冲击扭矩作用下钻铤接头三维力学特征分析
曲豪
陈锋
陈家磊
张豪
明传中
李吉荣
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
已选择
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