套损井多次补贴用可变径膨胀锥设计与性能分析

作     者：刘言理 聂上振 齐月魁 杨延征 高振强 LIU Yanli;NIE Shangzhen;QI Yuekui;YANG Yanzheng;GAO Zhenqiang

作者机构：中国石油大港油田分公司石油工程研究院天津300280 中国石油大港油田分公司第六采油厂天津300280 

基　　金：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项"大港油区大油气田勘探开发关键技术研究"之课题"高效钻完井及油气层保护配套技术研究"(编号:2014E-0610)部分研究内容 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2017年第45卷第5期

页      码：79-85页

摘      要：针对套损井已补贴段下方无法进行多次补贴的问题,设计了一种可变径膨胀锥,以实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,从而达到对套损井多次补贴的目的。在设计可变径膨胀锥结构的基础上,建立了膨胀锥闭合过程中的力学计算模型和运动计算模型,得到了膨胀力与推力、楔形角、摩擦系数的函数关系及推力与约束力、摩擦系数的函数关系。计算结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力是推力的1.53倍,端面摩擦系数由0.1增大至0.4过程中推力增大8.8kN,由0.5增大至0.8过程中推力增大19.0kN,膨胀锥最大应力454MPa。样机室内试验结果表明,该工具结构设计合理,启动压力3~5 MPa,完全闭合压力52 MPa,膨胀锥最大外径由188.0 mm增大至220.0mm,与常规膨胀锥尺寸相同,膨胀率达17.02%。研究结果表明,可变径膨胀锥的膨胀力随推力增大而线性增大,能够实现膨胀工具小直径入井、大直径膨胀,进一步降低闭合压力后具有广阔的应用前景。

主 题 词：套损井 套管补贴 可变径 膨胀锥 力学分析 样机试验 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.11911/syztjs.201705014

馆 藏 号：203278472...