一种钻柱疲劳失效风险的评价方法

    公开(公告)号:CN103967428B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201410154692.5

    申请日:2014-04-18

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种钻柱疲劳失效风险的评价方法,包括如下步骤:a.获取或测量目标井的井身结构,钻具组合结构和实际井眼轨迹参数;b.建立钻柱动力学有限元模型;c求解全井钻柱各节点截面屈曲应力、动态弯曲应力和动态轴向力以及修正动态弯曲应力;d求解全井钻柱各节点截面疲频系数;e.根据求得的疲频系数给出其与井深关系图,从而对钻柱是否具有较高的产生疲劳失效的风险进行评价,并确定出钻柱疲劳失效风险较高的位置。本发明既适用于钻井设计过程中钻柱疲劳失效风险大小的预测,进行钻柱结构参数和钻井参数的优化,也适用于实际钻井过程中钻柱疲劳失效风险大小的评估,研究钻柱疲劳失效的机理。

    一种确定复杂工况条件下钻具接头极限工作扭矩的方法

    公开(公告)号:CN103452495B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201310413713.6

    申请日:2013-09-11

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供一种确定复杂工况条件下钻具接头极限工作扭矩的方法,其利用有限元前处理软件对钻具接头三维几何模型进行网格划分,建立钻具接头三维有限元模型,并利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行计算,得到井下钻具接头在实际载荷工况作用下的力学特性。并在此基础上,计算钻具接头所能承受的极限工作扭矩。本评价方法可以评价在上扣扭矩、轴向拉力、弯矩等复杂外载荷作用下的钻具接头的极限工作扭矩,从而评估钻具接头的安全性。其对认清钻具接头的载荷极限、指导钻具接头结构参数的改进和工作参数的选用,确保钻井作业安全具有十分重要的意义。

    一种钻具接头防断预警方法

    公开(公告)号:CN110397431A

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201910401044.8

    申请日:2019-05-15

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供一种钻具接头防断预警方法,本方法基于实际井眼轨迹和录井仪实时显示的大钩载荷、地面扭矩信息确定全井钻柱的受力特征,得到各井段钻具接头承受的轴向力、扭矩等信息,结合复杂载荷条件下钻具接头极限工作扭矩图版,快速确定并实时显示各井段钻具接头的工作状态(安全、警报、不安全),其中任何一个接头工作状态处于警报或不安全状态时,系统都将高亮预警,提示操作人员调整钻井参数。本发明可以根据钻进过程中钻柱的真实受力特征实时确定各井段钻具接头的工作状态,其对判断钻具接头所处工作状态是否安全,钻井作业参数是否需要调整有重要指导价值,对确保钻井作业安全具有十分重要的意义。

    一种高性能特殊螺纹钻具接头

    公开(公告)号:CN104499956B

    公开(公告)日:2017-06-06

    申请号:CN201410659699.2

    申请日:2014-11-19

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及石油勘探开发领域中的钻井技术,具体涉及一种高性能特殊螺纹钻具接头,包括公扣和母扣,所述公扣靠近主台肩的前三个螺纹牙具有特殊的螺纹牙型;所述母扣具有特定尺寸的镗孔深度;所述母扣的小端与钻杆内孔过渡处为直角主台肩,同时在所述公扣端部增设一定长度的鼻端,形成副台肩;在所述副台肩处留有与上扣扭矩相适应的间隙;所述公扣与母扣具有相同的内径,保证钻具接头内径平滑过渡。该钻具接头具有相对均匀的应力分布,具有较高的抗扭性能、抗弯性能和耐疲劳性能,能够适应苛刻的井况。同时,较大的、平滑的接头内径使得该钻具接头具有很好的钻井液输送效率和能力。

    一种气体钻井裸眼段井筒形状确定方法

    公开(公告)号:CN104153764A

    公开(公告)日:2014-11-19

    申请号:CN201410379950.X

    申请日:2014-08-05

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种气体钻井裸眼段井筒形状确定方法,包括如下步骤:a.获取目标井段的六臂测井数据,建立三组井径测量值与转角的一一对应关系;b.确定插值区间,根据三次样条插值函数,计算插值区间内对应于各个转角的井径;c.根据步骤b所得不同深度下的井眼截面井径插值计算结果,绘制随井深变化的井眼截面形状,重构井眼截面圆周曲线。本发明适用于重构气体钻井井眼截面形状特征,能够较准确的反映气体钻井井眼特征,为通井、下套管等后续钻完井作业提供指导。

    一种确定复杂工况条件下钻具接头极限工作扭矩的方法

    公开(公告)号:CN103452495A

    公开(公告)日:2013-12-18

    申请号:CN201310413713.6

    申请日:2013-09-11

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供一种确定复杂工况条件下钻具接头极限工作扭矩的方法,其利用有限元前处理软件对钻具接头三维几何模型进行网格划分,建立钻具接头三维有限元模型,并利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行计算,得到井下钻具接头在实际载荷工况作用下的力学特性。并在此基础上,计算钻具接头所能承受的极限工作扭矩。本评价方法可以评价在上扣扭矩、轴向拉力、弯矩等复杂外载荷作用下的钻具接头的极限工作扭矩,从而评估钻具接头的安全性。其对认清钻具接头的载荷极限、指导钻具接头结构参数的改进和工作参数的选用,确保钻井作业安全具有十分重要的意义。

    一种气体钻井控斜底部钻具组合设计方法

    公开(公告)号:CN108868607B

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201810318574.1

    申请日:2018-04-11

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种气体钻井控斜底部钻具组合设计方法,步骤如下:a.利用测量设备测量底部钻具组合中的钻头、预弯短接、钻铤、稳定器的几何参数,同时获取这些部件材料的弹性模量、泊松比和强度参数;b.根据待钻地层的井斜特征情况和实际经验初步确定一套预弯钟摆底部钻具组合;c.确定其动态降斜力和动态轴向力的大小,获得动态合控斜力;d.在固定其它参数情况下,改变任一个结构参数,确定对应的动态合控斜力大小,并找出最大动态合控斜力对应的结构参数;e.根据具有最大动态合控斜力的结构参数和井场现有工具储备,确定预弯钟摆底部钻具组合。本发明设计的底部钻具组合能够有效的控制气体钻井井斜,为气体钻井作业提供技术支撑。

    一种气体钻井控斜底部钻具组合设计方法

    公开(公告)号:CN108868607A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810318574.1

    申请日:2018-04-11

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种气体钻井控斜底部钻具组合设计方法,步骤如下:a.利用测量设备测量底部钻具组合中的钻头、预弯短接、钻铤、稳定器的几何参数,同时获取这些部件材料的弹性模量、泊松比和强度参数;b.根据待钻地层的井斜特征情况和实际经验初步确定一套预弯钟摆底部钻具组合;c.确定其动态降斜力和动态轴向力的大小,获得动态合控斜力;d.在固定其它参数情况下,改变任一个结构参数,确定对应的动态合控斜力大小,并找出最大动态合控斜力对应的结构参数;e.根据具有最大动态合控斜力的结构参数和井场现有工具储备,确定预弯钟摆底部钻具组合。本发明设计的底部钻具组合能够有效的控制气体钻井井斜,为气体钻井作业提供技术支撑。

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