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海域水平井钻井连续循环短节结构设计与分析
1
作者 崔淑英 陈晓君 +4 位作者 陈根龙 田英英 赵明 张欣 韩泽龙 《钻探工程》 2025年第2期117-124,共8页
连续循环短节可在停钻时保持钻井液连续循环,实现连续循环钻井,有效解决井底沉渣、井底压力波动等问题,尤其适合海域油气水平井钻井工程。本文设计了一种连续循环短节,介绍了短节结构及工作原理,并对极限工况下的短节本体强度进行了受... 连续循环短节可在停钻时保持钻井液连续循环,实现连续循环钻井,有效解决井底沉渣、井底压力波动等问题,尤其适合海域油气水平井钻井工程。本文设计了一种连续循环短节,介绍了短节结构及工作原理,并对极限工况下的短节本体强度进行了受力分析和结构优化设计,优选了本体安全系数大于1.2的旁通阀侧开孔;对旁通阀进行了有限元受力分析,从应力分布和密封比压两方面综合分析,得到了密封副半锥角和阀芯板厚度变化对旁通阀受力和密封效果的影响规律,优选出了密封副半锥角α=30°和阀芯板厚度δ=8 mm,并对优选结构参数的连续循环短节进行了旁通阀密封测试和本体强度测试,证明短节强度和密封性能均满足极限内压力35 MPa和极限拉力3503 kN的实际使用需求。 展开更多
关键词 连续循环钻井 连续循环短节 旁通阀 密封 受力分析 水平井钻井
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气体钻井连续循环短节的设计与本体的力学分析 被引量：11
2
作者 冯定 孙巧雷 +3 位作者 夏成宇 张红 陈敏 涂忆柳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期94-98,共5页
气体钻井是欠平衡钻井技术的重要组成部分,可以提高钻井速度,但接单根工况需要中断循环,容易造成岩屑沉降、井壁垮塌、卡钻等安全隐患。为此,设计了一种在气体钻进中接、卸钻具可保持气体连续循环且便于安装和拆卸的短节,其主要结构包... 气体钻井是欠平衡钻井技术的重要组成部分,可以提高钻井速度,但接单根工况需要中断循环,容易造成岩屑沉降、井壁垮塌、卡钻等安全隐患。为此,设计了一种在气体钻进中接、卸钻具可保持气体连续循环且便于安装和拆卸的短节,其主要结构包括短节本体、主通阀、旁通阀和旁通接头,重点解决了其核心部件主通阀、旁通阀的结构设计;在对其本体进行静力学分析的基础上,运用ANSYS有限元分析软件,模拟了短节本体在受拉伸、扭转、内压工况下的受力状况。分析结果表明,其应力分布趋势与弹塑性力学分析结果相符,在短节本体两处圆孔附近产生应力集中现象,最大变形量仍然处于材料弹性变形阶段。有限元分析结果与弹塑性力学分析结果相符,能满足本体强度的要求。该成果为解决大位移井、欠平衡井、窄密度窗口井等安全钻井提供了新的方案。 展开更多
关键词 气体钻井 连续循环短节 主通阀 旁通阀 本体 结构设计 强度校核 有限元分析
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气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析 被引量：5
3
作者 夏成宇 孙巧雷 +3 位作者 于章丽 冯定 涂忆柳 王旭东 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期101-104,共4页
气体钻井连续循环短节能有效解决井底压力不易控制、地层孔隙压力与破裂压力之间的操作压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。设计了一种气体钻井连续循环短节,对其核心组件旁通阀在两种工况下受力状态进行了分析:关... 气体钻井连续循环短节能有效解决井底压力不易控制、地层孔隙压力与破裂压力之间的操作压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。设计了一种气体钻井连续循环短节,对其核心组件旁通阀在两种工况下受力状态进行了分析:关闭和打开两种工况下循环介质均会对阀体局部产生冲击力,易造成阀体局部强度破坏,且旁通阀关闭时,容易出现循环介质泄漏的情况。利用ANSYS有限元分析软件模拟了旁通阀处于关闭和打开两种工况下阀体的力学行为,对阀体危险截面进行分析。结果表明,该阀体结构满足各种工况下的强度条件,且旁通阀处于关闭状态时对密封性能有严格要求。研究同时完成了旁通阀密封副的密封设计分析。 展开更多
关键词 气体钻井 连续循环短节 旁通阀 密封
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气体钻井连续循环短节主通阀的设计与分析 被引量：5
4
作者 冯定 于章丽 +4 位作者 夏成宇 钱利勤 晏健 魏世忠 涂忆柳 《石油机械》 北大核心 2014年第8期28-32,共5页
气体钻井连续循环短节主通阀可能会遇到阀本体强度失效、阀球转动失效和密封失效等问题。对气体连续循环短节主通阀阀球进行了力学分析,计算出靠人工转动阀球打开主通阀时阀体上、下所需的压力差。对主通阀阀体进行了局部三维分析,分析... 气体钻井连续循环短节主通阀可能会遇到阀本体强度失效、阀球转动失效和密封失效等问题。对气体连续循环短节主通阀阀球进行了力学分析,计算出靠人工转动阀球打开主通阀时阀体上、下所需的压力差。对主通阀阀体进行了局部三维分析,分析结果表明,最大应力出现在4个上开口挡圈与阀体的作用面上靠近凹槽根部,最大应力达192.8 MPa,满足强度条件。对主通阀密封进行了设计和计算,主通阀在内、外压差从5 MPa到35 MPa的变化过程中,主通阀的密封副所受作用力都大于密封面必须作用力,保证了所设计的主通阀满足密封性能要求。 展开更多
关键词 气体钻井 连续循环短节 主通阀 密封 力学分析 有限元分析
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钻井液连续循环短节结构优化设计与分析 被引量：2
5
作者 刘强 张武辇 《石油矿场机械》 2021年第1期7-14,共8页
阀式连续循环短节可实现钻井液连续循环,有效解决因常规钻井接单根过程中频繁开泵、停泵带来的各种问题。在钻井液含砂量较大时,短节侧阀阀板处容易出现冲蚀失效,不仅造成时间和经济损失,而且严重影响作业安全。根据侧阀结构特性,利用Fl... 阀式连续循环短节可实现钻井液连续循环,有效解决因常规钻井接单根过程中频繁开泵、停泵带来的各种问题。在钻井液含砂量较大时,短节侧阀阀板处容易出现冲蚀失效,不仅造成时间和经济损失,而且严重影响作业安全。根据侧阀结构特性,利用Fluent流体分析软件进行了侧循环时短节内部流场及冲蚀效果分析。根据侧循环不同流量、流体密度及含砂量条件下冲蚀模拟,完成了阀板结构优化设计。针对优化设计结果进行安全性研究。采用Ansys有限元软件模拟了侧阀关闭时的阀体力学行为,并通过理论计算进行了侧阀密封性分析与工作阈值流量分析。分析表明,装置优化设计结果安全可靠,可进行实际生产应用。 展开更多
关键词 连续循环短节 侧阀 冲蚀模拟 优化设计 安全性分析
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关于气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与探析
6
作者 谭爱芳 《中国科技期刊数据库 工业A》 2017年第1期50-50,共1页
本文设计一种气体钻井连续循环短节旁通阀,分别通过对该阀体在打开与关闭两种不同工况下的力学性能进行分析,实践表明,尽管在打开与关闭两种情况下,阀体会受循环介质强烈冲击,且在关闭阀体情况下,易泄漏循环介质,但经过对旁通阀进行密... 本文设计一种气体钻井连续循环短节旁通阀,分别通过对该阀体在打开与关闭两种不同工况下的力学性能进行分析,实践表明,尽管在打开与关闭两种情况下,阀体会受循环介质强烈冲击,且在关闭阀体情况下,易泄漏循环介质,但经过对旁通阀进行密封设计、优化,最终经过力学性能测试,该阀体能够满足不同运行工况下的强度与密封性要求。 展开更多
关键词 气体钻井技术 连续循环短节 旁通阀 密封设计
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