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钻柱涡动理论研究的必由之路——钻井液动力润滑学与钻柱动力学相结合被引量：9: 2013年; 浸泡在钻井液内的旋转受压钻柱,在屈曲和涡动的作用下,容易发生疲劳断裂和使井眼倾斜。对此现象业界已进行了较深入的研究,但还有一些问题没有解决,如随着井斜角的增加涡动现象减小直至消失的原因、屈曲后的钻柱是否一定与井壁接触、钻柱表面与井壁间是否存在滑动及滑动的影响因素、钻柱的稳定性和偏心率随转速的变化规律等。为了寻求上述问题的研究方法,在介绍钻柱的正弦屈曲和螺旋屈曲、旋转钻柱的最大涡动角速度、旋转钻柱与钻井液的相互作用、旋转钻柱与井壁的碰撞和涡动4方面的研究进展基础上,分析了这些研究方法中存在的问题,提出钻井液动力润滑学与钻柱动力学相结合是钻柱涡动理论研究的必然。; 李子丰; 关键词：钻柱涡动屈曲润滑

定向井滑动钻进送钻原理与技术被引量：36: 2013年; 定向井和水平井钻进经常采用滑动钻进方式。地面间歇向井内送入钻杆是如何转化成井下钻柱对钻头的推进的?如何减小钻柱与井壁的滑动摩擦力给钻压带来的误差?现有的滑动钻进送钻技术各有什么优缺点?这些都是业界关心的问题。为此,把钻具送到井底并加上钻压,暂停地面送钻操作的工况作为研究区间,分析了井底的钻柱弹性、水力振荡器和液力推进器3种送钻原理。阐述了带井下动力的钻具组合、带水力振荡器的钻具组合和带液力推进器的钻具组合的滑动送钻技术,给出了地面钻进参数与井底钻进参数的关系。进而比较了3种送钻技术的特点:带井下动力的钻具组合在井底是依靠钻柱的弹性推动钻头前进;带水力振荡器的钻具组合依靠其产生的水力振动来降低钻柱与井壁间的滑动摩擦力,改善钻压传递效率;带液力推进器的钻具组合在其工作钻压区间,依靠活塞推动钻头前进。结论认为,带液力推进器的钻具组合滑动送钻技术最优,钻压可调、平稳,液力推进器可串联使用,钻进时可以活动上部钻柱。; 李子丰杨海滨许春田陈小元刘小霞; 关键词：钻进钻压水力加压器

油气测试管柱力学分析与优化设计软件及应用被引量：1: 2013年; 在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计软件。该软件考虑井眼轨道、测试管柱结构、测试阀类型、井内外流体性能、管柱内外压力、管柱与井壁间的摩擦因数、管柱温度及地层温度,可计算出油气测试过程不同作业阶段管柱的受力状态,包含管柱的轴向拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性状态及伸长等参数,可以对多级管柱组合的各级长度进行优化。现场应用结果显示,软件的计算精度满足工程作业需要。; 李敬元李子丰郭蕾; 关键词：试油试气测试管柱

压裂管柱力学分析理论与应用被引量：21: 2012年; 油层压裂是重要的增产措施;压裂管柱在管内外压力、轴向力、弯矩、扭矩、温度等因素的作用下,有时会引起屈服、断脱破坏或发生永久性的螺旋屈曲,造成较大的经济损失;对压裂管柱进行系统的力学分析有十分重要的意义.首先介绍了压裂作业的分类、操作过程和涉及的管柱力学问题;其次,建立了压裂的不同过程中管柱温度分布的数学模型;接着,介绍了管柱内和环空压力的计算方法;建立了下入过程的管柱力学分析的数学模型;针对不同类型的封隔器,分别建立了坐封过程管柱力学分析的数学模型;针对不同的压裂方法,分别建立了注入过程中管柱力学分析的数学模型,并考虑了伸缩短节的作用;建立了解封和起出过程中管柱力学分析的数学模型;给出了强度校核方法.用差分法进行求解后,编制了计算软件,在长庆油田和西北油田分公司得到了成功的应用.; 李子丰孙虎苏金柱徐迎新; 关键词：压裂管柱数学模型

蠕变性地层中套管有效外挤压力的计算方法探讨被引量：6: 2014年; 在套管柱设计中,套管外挤压力的计算十分重要。在《钻井手册(甲方)》中,蠕变性地层段的套管外挤压力取为上覆岩层压力,而SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》中却将蠕变性地层段套管的外挤压力与岩石的泊松比联系起来,二者不相容。结合钻井施工过程的岩石力学理论,对蠕变性地层段的套管有效外挤压力进行分析。结果表明,SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》中关于蠕变性地层段的套管有效外挤压力的计算公式是错误的。建议采用《钻井手册(甲方)》中的蠕变性地层段的套管有效外挤压力计算公式进行套管柱结构设计。; 李子丰杨海军陈飞; 关键词：套管柱设计蠕变泊松比

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国家自然科学基金(51244004)