连续油管在钻井测井中伸长量分析研究开题报告.docx

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1、重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题目连续油管在钻井测井中伸长量分析探讨学院.石油与自然气工程学院专业班级石油工程2007级学生姓名李林泽学号2007540028指导老师侯学军2011年3月17日开题报告填写要求1 .开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导老师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作起先后2周内完成，经指导老师签署看法及系主任审查后生效。2 .开题报告内容必需用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应刚好交给指导老师签署看法。3 .学生查阅资料的参考文献理工

2、类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。4 .“本课题的目的及意义，国内外探讨现状分析”至少2000字，其余内容至少IooO字。1 .本课题的目的及意义，国内外探讨现状分析IT目的及薮连续油管技术是当前国际上的一项先进作业技术，也是我国石油制管业面临创新的重点课题。它具有节约成本、简洁省时、平安牢靠等明显的优越性。目前已广泛应用于油田修井、钻井、完井、测井、增产作业等。因此，我国必需对连续油管技术进行更深一步的探讨。本课题主要是对连续油管在钻井测井中伸长量的分析探讨。其变更因素为轴向拉力伸长、热伸长、压差伸长、螺旋屈曲缩短。至开发以来，这些问题始终困扰着连续油管技术在钻井测井中

3、的应用。连续油管钻井技术是国外近年来快速发展起来的钻井前沿技术，被认为是21世纪油气钻井方法的一项革命性新技术，掀起了平安新型钻井方式的浪潮，是利用钻井手段和方法提高油气采收率的新途径。连续油管钻井技术具有无接头、无变径、弯曲大、能动态密封和强度大、承压高、体积小等特点。主要设备包括：连续油管装置、井下工具仪器和循环除砂装置三大部分。连续油管钻井技术为进行短半径、大位移、多侧向的水平钻井，以及欠平衡、小井眼钻井，供应了平安、先进、有效的技术手段。与常规工艺相比，连续油管钻井技术主要具有以下优点：在老井重钻（加深钻或侧钻）作业中，因连续油管管径小，可进行过油管作业，无须取出老井中现有的生产设备，

4、从而可以边钻边采。连续油管钻井与常规钻井相比也具有以下共同优点：欠平衡钻井时的平安性；大大削减作业周期；连续循环过程；地面设备较少。这些优点都能看出连续油管钻井技术显著降低了钻井作业的成本。连续油管测井技术是目前解决水平测井作.业最经济平安有效的方法。完成了井下测井仪器水平井段中长距离输送、短距离螺旋式扭曲管段中胜利穿越；攻克了连续油管、测井工具、测井电缆的快速有效连接的瓶颈；实现了整个井段的连续、快速电测，从而缩短作业时间，降低作业风险，节约了整体作业成本。国内的连续油管作业、测井技术起步较晚，相应的装备也落后于发达国家。近年来中石油、中石化起先着手连续油管技术的研发、应用与推广，目前，这一

5、技术与装备的自主研发已列入国家863石油工程重大项目，并初获成果。有关专家确信，连续油管测井技术在不久的将来将广泛应用于国内油气田生产现场，大大提高水平井测井质量及效率，产生更大的综合效益。以上可以看出连续油管不但在钻井测井中具有相当重要的意义，而且对促进我国油气工业的快速发展也具有特别重要的意义。在连续油管作业中时常会遇到轴向拉应力的作用使得连续油管伸长。而连续油管轴向应力随连续油管内外压差变更而变更。但残余弯曲应力作用使得连续油管的伸长比常规管柱的伸长更加困难。相比之下，热伸长还没那么显著，螺旋屈曲使连续油管缩短却是相当的困难。因此，本文通过对连续油管的轴向拉仰、热伸长、压力伸长、螺旋弯曲

6、缩短等四个变更连续油管长度的因素进行分析探讨，以寻求解决连续油管伸长量问题的多种途径。1.2国内外探讨现状分析1.2.1 连续油管技术在国内的发展概况连续油管的特征是轻、柔属性，使其在井下受力状况特殊困难。当用于非垂直井眼作业时因刚度小，较难承受纵向压缩载荷，在通过弯曲井段或水平井段较为困难，易发生失稳而产生正弦形或螺旋形变形，在井底作业时能施加的力太小。目前，我们对连续油管的力学性能还缺乏深化细致的了解。因此，驾驭连续油管在井眼中的受力及弯曲变形的力学模型，是开发连续油管作业工艺的关键。虽然引进了连续油管技术的硬件，但这是不够的，还应当着手于开发出连续油管技术的分析软件，分析出连续油管的应力

7、和弯曲，依据井内不同状况对连续油管的直径和壁厚进行选择，并摸以作业状况。我国侧钻井数量较多，市场应用的潜力很大，经济效益也很好，因此连续油管技术在我国的发展方向，首先是早日攻克连续油管侧钻井技术的难关,大力开展连续油管进入斜井、水平井和水平管的力学探讨，开发软件的模型与先导试验相结合，进一步实践这项技术，促进国内油气田又好又快地平安高效高产。连续油管服役条件很恶劣，首先是疲惫弯曲。连续油管从卷筒拉出和卷入时，都需经过注入头和卷筒间的导向架变向，使连续油管在每次起、下作业都承受6次弯曲，每一次循环中应力都达到材料的屈服点，属于低周疲惫失效，所以疲惫寿命很低。由于连续油管同时承受弯曲和内压，当内压

8、大于肯定值后，循环次数急剧下降。使得循环次数已低得难以满意运用要求。导致连续油管作业失效。与国外相比，我国在连续油管的应用方面起步较晚，发展较慢。1977年四川油田从波恩公司引进第一台连续油管作业机，而到目前国内也才引进20多台，主要用于酸化、排液、冲砂、清蜡等一些简洁作业。影响连续油管在国内广泛应用的主要缘由是国内没有研发机构，无制造企业，技术部配套，操作者不熟识等，还有对连续油管技术的相识不够。近几年国内都在引进国外技术进行学习与探讨。1 .2.2连续油管技术在国外的发展概况连续油管在技术在国外的应用水平比我国先进得多。近年来，随着材质和设备制造技术的不断更新提高，连续油管作业技术在国外得

9、到了飞速发展,连续油管在质量、品种、长度等方面都有很大提高，新型连续油管作业车在性能方面也大为改观，能够适应恶劣的现场环境和从事困难的作业施工，从而使连续油管的应用范围更广，现已扩展到修井、完井、管道集输等多个领域，在石油工业领域被誉为“万能作业设备”。连续油管因承受三轴应力使其伸长量的变更问题在国外也有肯定的突破。连续油管在工作中除受到卷绕弯曲和拉伸作用外，通常还受到内压作用。连续油管循环弯曲和内压是使连续油管失效的主要缘由之一。依据连续油管承受载荷的特点，以疲惫理论为基础，进行疲惫寿命分析，并探讨了内压对连续油管疲惫寿命的影响和延长其工作时间的措施。还有依据疲惫循环屈服强度衰减模型和弹塑性

10、变形理论，推导了连续油管在内压作用下的直径增长（鼓胀）的理论模型。模型推导过程是：首先依据线性弹性理论和变形塑性理论推导出周向应变的数学表达式，进而导出径向应变。再通过合理的假设，建立用于计算直径增长的计算机逻辑框图。理论模型计算结果表明，当连续油管在内压下循环弯曲时，疲惫循环屈服强度衰减不行避开地导致直径增长。最终，进行了连续油管循环弯曲试验，试验数据与理论模型相当吻合，验证了理论模型的正确性。这一模型将为理解连续油管鼓胀的机理以及精确预料连续油管直径增长供应一个有效的工具。连续油管井下屈曲行为问题是连续油管井下作业成败的关键性问题。目前对它的探讨只是将钻柱、套管柱和常规油管柱屈曲问题的探讨

11、结果干脆用于连续油管，现场许多实例表明，这样做的偏差很大，连续油管因为残余应力而具有独特的井下屈曲行为。然而，始终以来理论探讨带有残余应变的连续油管井下屈曲行为，都面临着探讨方法上、力学上和数学上的巨大难题，没有取得很好突破和进展，还没有形成一套成熟的理论探讨方法。而国外已经对残余应力下连续油管的屈曲问题在技术上取得了很大的探讨成果。连续油管的伸长量探讨在国内外的现状连续油管在钻井测井中的伸长量主要是由以下四种因素确定的：（1）轴向载荷的拉伸；（2）热伸长；（3）因压力而伸长；（4）由于螺旋弯曲而缩短。地表的深度测量系统对于连续油管由于轴向载荷而引起的延长很难说明清晰。连续油管的轴向载荷随油管

12、内外压力的不同而有所变更。由于残余弯曲应力的存在，连续油管的伸长计算要比常规管住困难得多。热伸长的影响较为小一点，但也不能忽视。由于压差而引起的伸长，连续油管内部和外部压力的变更引起轴向力的变更。用以计算轴向拉伸的轴向力必需考虑这些压力。而一旦将压力考虑进轴向力，则将转为轴向力的拉伸计算。由于螺旋弯曲而缩短，有时连续油管在井内受压会弯曲成螺旋形。尽管连续油管本身的长度不会变更，它在井眼中实际长度却由于它的螺旋弯曲而缩短，这将明显影响由连续油管长度而确定的井深。而连续油管的螺旋弯曲也是最为困难的。以上几种使得连续油管伸长量变更的状况在国内外都是一个严峻的难题。目前国外对此问题也没有完全解决，只是

13、能适当的限制连续油管伸长量变更的幅度，尽量减小连续油管本身的变更。而国内更是一片空白，但现在国内也在不断的借鉴国外的技术。因此，连续油管的伸长量分析也成为了近几年全球探讨的热门课题。参考文献：1龙芝辉.钻井工程.北京：中国石化出版社，2010.22陈同等.钻井与完井工程.北京：石油工业出版社，2005.113王兴中.连续油管上作力学探讨.两南石油学院硕士论文，1999.54傅阳朝，李兴明，张强德等.连续油管技术W.北京：石油工业出版社，2000.65张德平.连续油管钻井力学特性探讨.西南石油高校，20066何东升，徐克彬，魏广森.连续油管在水平井中作业的力学分析.石油钻采工艺，1998.47刘

14、海浪等编.小井眼和连续油管技术的进展与应用.北京：石油工业出版社，1998.18郭志勤等.连续油管钻井技术.石油钻采工艺，1999.19李玉山.用连续油管侧钻水平井.国外钻井技术，1997,210贺会群.连续油管技术与装备发展综述.石油机械，2006年01期E111NewmanK.,Sathuva11iU.,Wo1hart,S.连续油管的伸长.SPE38408,SPE/I0CTA1997,4,1-312NewmanK.,连续油管和卡点计算.SPE54458,SPE/IOCTA北美连续油管非正式会议，1999,5,25-26131itt1etonJ.RefinedS1imho1eDri11ing

15、Techno1ogyRenewsOperatorInterest.Petro1eumEngineerInternationa1,1992,Juen14MarkGronsethJ.Coi1edTubingOperationsandServices,Part14-Dri11ing,Wor1doi1,1993,Apri12 .本课题的任务、重点内容、实现途径2W1 .选取一篇与本课题亲密相关的外文进行翻译。了解本课题的大致内容。2 .通过充分查阅相关文献资料，写出探讨问题的综述报告。包括连续油管的发展概况，目的意义，在国内外的探讨现状分析及连续油管的伸长量分析。而连续油管的伸长量变更是由轴向力拉伸、

16、热伸长、压差伸长、螺旋弯曲收缩等四个因素确定的。因此要找准缘由进行分析探讨。3 .按学校要求完成连续油管伸长量分析探讨的设计内容，文中要具体写出连续油管伸长量分析的计算过程，还应有对三轴应力的实例分析，最终写出文献综述，让人一看就能清晰明白文中的表达内容。4 .本文须要反复对连续油管的伸长量进行分析计算，标出计算过程中的重点及难点，经过多次验算得出正确的结果。尽可能做到理论联系实际，提倡创新。5 .在对连续油管伸长量分析设计中要依据计算绘出弯曲应力分布示意图及轴向应力分布示意图。6 .设计过程应有初稿，经指导老师审查、提出修改看法，修改后方可按毕业设计报告格式要求进行整理、装订。7 .论文总体格式、文字表述、图表等应符合规范。8 .将最终整理好的论文交至指导老师，完成毕业设计。2.2重