“刚柔结合”钻具组合与井斜控制分析研究

“刚柔结合”钻具组合与井斜控制分析研究

一、“刚柔”钻具组合与井斜控制分析研究(论文文献综述)

郭峰[1](2019)在《柔性钻杆屈曲碰摩井壁时的动力学研究》文中研究表明随着地质资源勘探开发程度越来越深入,钻杆动力学研究也愈发重要,有效利用钻杆动力学特性和运动规律实现井下钻杆、钻头轨迹的精确控制是目前急需深入掌握的关键技术。研究细长柔性钻杆的非线性动力学特征,不但有助于钻进工程师认清井下工作状态减少钻井事故,对于非线性力学研究,也是一个重要特例。因此,建立合理的动力学模型系统,并进行系统运动规律和力学特性研究成为当下的研究热点。本文从钻杆动力学理论建模、钻杆的刚柔耦合动力学仿真模拟、钻杆动力学室内模型试验三个方面对钻杆涡动和运动屈曲状态进行动力学分析与研究。论文对井下钻杆运动轨迹以及与轨迹形成相关的碰摩阻力和离心力力学特征进行了分析,结合有限元和弹性力学相关知识建立起钻杆动力学的理论模型,并建立了钻杆动力学的一般方程,通过MATLAB计算软件拟合出钻杆的涡动轨迹,最后分析了非线性动力学瞬态稳态运动的数值计算方法。同时,论文对实际钻杆—井壁—钻头模型进行了简化,通过ANSYS建立了钻杆的模态中性文件(MNF),导入ADAMS动力学仿真软件后添加约束和驱动,进行了柔性钻杆和刚性井壁、钻头的耦合仿真模拟,利用快速傅里叶变换(FFT)算法对钻杆部分点的位移、速度、加速度以及碰撞力数据进行了分析研究。基于相似准则设计并搭建了模型试验装置,采用多组摄像机拍摄方式记录钻杆的运动状态,通过视频编辑软件Video Studio X9结合传感器数据对钻杆轨迹以及转速、钻压对钻杆运动影响进行了试验分析。通过理论、模拟与试验三方面相结合,还原了钻杆轴向点在各自水平面方向上以及整个井筒中的运动轨迹,结果表明钻杆运动中伴随着横纵向、扭转、正反向涡动以及振动耦合现象,得出随着转速、钻压增加,钻杆屈曲变形、摆动频率与幅值、自转频率与摆动频率等参量的变化规律。论文结果为钻杆动力学研究和井眼轨迹控制探索与发展提供了参考依据。

李沅泽[2](2018)在《防斜打快技术在江苏油田的应用研究》文中指出防斜快打技术有很多种,传统的防斜钻具组合对于高倾角地层/多断块复杂地层的垂直钻进表现出一定的局限性,而新型的主动式防斜技术虽能比较好地控制井眼轨迹,但是成本比较高,是国内大部分油田都难以接受的钻进方式,所以开发成本低且高效的防斜快打技术是很有必要的。预弯曲动力学防斜快打技术属于一种动力学防斜方法,传统的防斜快打技术都尽量避免底部钻具的变形,而预弯曲动力学防斜快打技术技术在认识到钻具变形的不可避免性后,反过来利用这种变形,使它在井眼中的动力学行为产生较大的降斜力,从而对井眼轨迹进行有效控制。由于它是用带预弯曲结构的动力学行为来防斜,所以称这种技术为预弯曲动力学防斜快打技术。本次研究主要归类了常见的几种防斜快打技术的基本原理、适用条件和技术特点,并在此基础上重点研究了预弯曲动力学防斜快打技术的相关理论和操作方法。本次研究通过专门的软件对其进行仿真模拟研究,探讨了对这种防斜技术的底部钻具组合所产生防斜力的影响因素,并结合江苏油田的地层条件,优选高效的钻头,在防斜的基础上能够达到较高的机械钻速。通过本次研究,证实预弯曲动力学防斜快打技术能够较好的实现井眼的防斜快打,缩短了建井周期,提高了井身质量,节约了钻井成本,是一种比较好的防斜快打方法。通过对预弯曲动力学钻具组合的结构优化,配合各区块适应不同地层的高效PDC钻头,能够为江苏油田钻井现场实际施工提供有力的技术保障。

李子丰[3](2016)在《油气井杆管柱力学研究进展与争论》文中研究指明油气井杆管柱是石油钻采作业的脊梁和中枢神经。在石油与天然气工程学科中,油气井杆管柱力学是一门重要的应用基础科学。先介绍了油气井杆管柱力学的相关专着、从事油气井杆管柱力学研究学者、研究油气井杆管柱力学的方法并澄清了一些基本概念;进一步重点介绍了油气井杆管柱力学基本原理、油气井杆管柱的运动状态、油气井杆管柱动力学基本方程、油气井杆管柱的稳定性、油气井杆管柱的稳态拉力扭矩、下部钻具三维力学分析、钻柱动力学、套管柱力学分析、测试管柱力学分析、压裂注水注汽管柱力学分析、有杆泵抽油系统诊断和参数优选与节能、采气管柱的振动、管柱的冲击震动、膨胀筛(套)管力学分析、隔水管柱力学分析、振动波信号在管柱中的传播、管柱的磨损和腐蚀与冲蚀、管柱的剩余强度和疲劳强度预测等方向的进展与争论;展望了油气井杆管柱力学的重点研究方向。

崔悦[4](2014)在《易斜地层防斜打快钻井理论与技术研究》文中研究说明当前,石油工程领域面临着一重大难题,就是对高陡构造等易斜地层进行垂直钻井的时候,很难实现防斜打快的理想。本文对易斜地层防斜打快钻井理论与技术进行了分析与研究,旨在提高易斜地层防斜打快钻井技术,在对高陡构造等易斜地层进行垂直钻井的时候,达到防斜快打的理想目标。

邵冬冬[5](2013)在《水平井眼中钻柱动力学特性分析》文中提出随着钻井新技术、科学技术的发展和油气勘探开发的不断深入,水平井、分支井等钻井新技术和旋转导向、地质导向等钻井新工艺的研究和应用得到了高度的重视和快速发展。如何科学有效的预测和控制井眼轨迹一直以来都是钻井工程领域的重点和难点。钻柱动力学的研究是整个钻井工程的基石,开展“水平井眼中钻柱动力学特性分析”十分必要。本论文的只要研究方式主要有两种,首先,通过室内模拟实验对水平钻柱的动力学特性有一个直观上的认识。其次,建立水平井眼中钻柱动力学特性分析的数值模型,对模型进行求解,并通过模拟实验的结果对数值分析模型进行优化调整。最后,利用本文建立的数值分析模型与实验模拟相结合,综合分析水平钻柱的动力学特性及钻柱的运动轨迹特性。运用量纲分析法推导了模拟实验的相似准则,在确定相似准则的基础上,按照几何相似比1:10的比例设计并建造了水平井眼中钻柱动力学特性的模拟实验装置。该装置可以实现不同钻进参数下,井底钻压、钻柱转速、钻柱横向振动、以及钻头侧向力的实时测量。在模拟实验装置的基础上,进行了水平井眼中钻柱动力学特性的模拟实验分析。主要研究钻柱横向振动位移、横向振动频率、钻柱中心在井眼中的运动轨迹和井底钻压波动规律的研究,对水平井眼中钻柱的动力学特性有了一个直观的认识。从机械振动的角度,应用转子动力学理论,综合考虑钻柱重力、井底钻压的波动、钻柱与井壁的碰撞摩擦作用和钻井液对钻柱运动特性的影响基础上,采用能量法建立了水平钻柱动力学特性的数值分析模型。利用假设模态法,对钻柱动力学特性的数值模型进行广义坐标离散,并采用Newmark—β法推导了钻柱动力学特性分析模型的差分迭代求解格式。初步数值分析了钻柱的动力学特性,结合实验模拟的结论,验证了数值分析模型的合理性。利用本文建立的水平井眼中钻柱动力学特性数值分析模型,首先,分析了钻压和转速对水平井眼中钻柱动力学特性及钻柱中心在井眼中的运动轨迹的影响规律,得到了水平井眼中钻柱动力学特性和钻柱运动轨迹的普遍规律。其次,综合分析了不同井眼参数,包括井斜角,井壁岩石的弹性模量和井壁岩石对钻柱的摩擦力;不同钻井液参数,主要分析有无钻井液的影响;和钻柱重力等因素对钻柱动力学特性和钻柱中心运动轨迹的影响规律。对水平井眼中钻柱旋转钻井时的动力学特性和钻柱的运动规律得到了充分的认识。实现了室内测量钻头处侧向力,并将钻头侧向力分解为方位力和井斜力。通过模拟实验,分析了水平井旋转钻井时,钻头处侧向力的变化规律。以钻头处侧向力的变化规律为基础,分析了水平井待钻井眼轨迹的变化趋势。

马爽[6](2012)在《徐深气田钻井防斜打快技术研究》文中研究说明大庆徐家围子地区的勘探开发已经二十多年了,关于它的防斜打快技术的研究有了很大的进展。以前徐深气田钻井防斜技术多采用小钻压吊打进行钻进,例如钟摆钻具组合、塔式钻具组合等,虽然能够起到防斜作用,但是机械钻速较小,钻井成本相对高。对于徐家围子地区的高陡构造、复杂地层、造斜能力强的地层以及深部地层,它们的井斜控制效果仍不理想。为了实现又好又快钻井,本文针对大庆徐深气田钻井实例提出了光钻铤大钻压防斜打快技术,它建立在钻具涡动的基本假设之上的,在控制井斜时要求加大钻压。通过调研国内外大量文献资料,根据大庆徐家围子地区现场实际资料,提出光钻铤大钻压技术能够实现防斜打直;根据纵横弯曲连续梁理论和三弯矩方程组,建立传统静力学防斜钻具组合的力学分析模型和求解方法,并分析这些钻具组合在徐深气田钻井中的防斜、纠斜能力和适用性;根据动力学防斜理论,建立光钻铤大钻压情况下底部钻具组合的运动学和动力学分析模型,建立数学模型,推导出钻头侧向力求解公式,求出其钻头侧向力和钻头转角,得出光钻铤大钻压防斜打快技术的原理、适用性;对比研究光钻铤钻具组合在泥浆和气体钻井中的应用,讨论扩径对井斜的影响,得出光钻铤钻具组合在徐深气田泥浆和气体钻井的适用性。现场实际应用结果表明,大钻压光钻铤钻具结构在徐深气田泥浆钻井中可提高钻速20%以上、延长钻头寿命30%以上、纠正井斜的优点。因此开展其力学研究和钻井参数优化,为目的层井段推广使用该技术奠定理论基础。

曹建[7](2011)在《复合钻进方式在井斜控制中的理论研究和应用》文中研究指明自从旋转钻井发明以来,在易斜地层提高钻进速度的同时,如何更好的控制井斜,就成为所有钻井工作者一直在不断摸索和研究的主要内容。由于螺杆钻具+PDC钻头防斜打快技术(复合钻井技术),可以在低钻压下获得较高的机械钻速,在控制井斜的同时,最大限度的提高了机械钻速。同时,它比传统的防斜钻具组合具有更强的纠斜、防斜能力,因此已经在国内外广泛使用。本文首先对螺杆钻具防斜打快机理进行了分析,指出了现在常用的三种螺杆钻具组合形式。采用微分方程法建立力学模型进行螺杆钻具的受力分析,用加权残值法进行数学求解,以钻头弯矩极小为目标用搜索法对切点长度搜索,最后以钻头弯矩最小值确定钻头增斜力的最优解,为定量分析螺杆钻具控制井斜的特性提供了技术支持。本文以埃及第一深井BEA W-1X和大北油气田使用的螺杆钻具为例,进行了力学分析,指出了各种参数对于不同螺杆钻具组合的防斜、纠斜能力的影响。通过分析表明,针对不同的螺杆钻具组合,稳定器的安放位置、稳定器尺寸、钻压、井斜角、单弯螺杆的弯角等都会对钻头侧向力产生影响。通过总结,所有计算实验数据,对现场使用具有指导意义。

李梦刚[8](2011)在《塔河油田外围区块超深井优快钻井技术研究》文中指出塔里木盆地是中国石化在新疆探区的重点油气勘查地区,是贯彻国家西部大开发、西气东输战略与培育大型油气田的主力勘探区块。目前塔河油田已成为中国石化第二大油田,是重要的油气资源接替区,经过近十年的整体性开发,主体区块已形成一系列成熟、配套的钻完井工艺技术,但随着塔河油田主体奥陶系碳酸岩储层储量的递减,逐渐向其外围区块进行勘探开发,针对塔河油田外围区块地质条件复杂、井身结构设计困难、地层易斜、机械钻速低、钻井周期长等问题,通过井身结构优化设计、防斜打快技术、钻头选型及复合钻进技术等方面的综合研究,形成一套超深井优快钻井技术。在研究过程中,通过文献资料调研以及地质、钻井、测井等资料的分析处理,建立了研究地区的孔隙、坍塌及破裂压力剖面,提出井身结构优化设计方案,并进行现场跟踪研究,及时调整完善,取得了良好的效果。通过井身结构优化,TP101井钻井周期缩短27.3%,平均机械钻速提高35.3%;针对天山南地区易斜的特性,结合防斜打快技术的发展现状,制定了防斜打快技术措施,推荐了防斜打快技术方案,并进行现场应用,取得较好效果。基于灰色关联技术优选的钻头,结合合理的钻井参数,在塔河油田外围区块超深井钻井施工中取得较好的技术指标;PDC钻头+螺杆钻进技术、涡轮钻进技术是塔河油田外围区块提速的关键技术,PDC钻头+螺杆钻进技术已经比较成熟,涡轮钻进技术仍需进行一步研究。将优化的井身结构、优选的钻头类型结合防斜打快技术、复合钻进技术,应用于塔河油田外围区块6口超深井的施工中,取得良好的提速效果,试验井平均井深6493m,平均机械钻速7.79m/h,相对于该区块2008年完钻的超深井平均机械钻速提高了19.3%。

孙士慧[9](2011)在《大庆油田气体钻井井斜机理研究》文中研究表明气体钻井在解决低压漏失、提高钻速方面优势而被广泛应用,但井斜控制技术已成为限制气体钻井发展的瓶颈。现场资料表明,气体钻井比常规钻井液钻井更易井斜,井斜程度更大。由于气体钻井循环介质的改变使底部钻具组合的受力和变形发生变化且存在负压差,气体钻井条件下的井斜机理必然不同于常规过平衡钻井条件下的情形。因此,从理论上研究气体钻井的井斜机理、制定防斜措施并指导现场作业显得尤为重要。首先,本文根据实钻资料统计结果,得到气体钻井井斜规律:气体钻井产生的井斜较大且井斜增长速度快,井斜不易控制;总结了影响气体钻井井斜的不可控因素、可控因素。其次,基于气体钻井井底岩石受力状况,分析了破岩机理、井底温度场、地层各向异性、地层倾角等不可控因素对气体钻井井斜机理的影响,分析认为:气体钻井改变了井周井底岩石的应力状态,使得地层应力差值变大,放大了地层各向异性,这是造成气体钻井易井斜,且井斜后难控制的主要原因;气体钻井新的破岩方式是导致井斜不断增加的一个原因;气体钻井条件下地层倾角和性质对井斜的影响更加显着。再次,分析了上返岩屑、井径扩大、钻具组合、钻压、井斜角、地层出水等可控因素对气体钻井井斜的影响,认为:钻井液和岩屑颗粒对井壁的冲蚀、井底应力集中是气体钻井井径扩大的原因,井径扩大造成控制井眼轨迹的难度增加,引起井斜;地层出水会导致岩屑变湿粘结成团,在近钻头附近粘附在下井壁,形成垫层,垫层形成另外的增斜力,导致井斜。最后,从地层造斜力、岩屑垫层、钻具组合三方面对井斜控制进行分析,建议研究使用空气锤技术。

韩先柱,秦文革,孟庆拥[10](2009)在《准噶尔西北缘石炭系钻进技术研究及应用》文中提出通过对石炭系岩性特征、钻井技术难点、钻头与地层的适应性及水力脉冲诱发井下振动钻井工具的研究,变换钻具组合、优选钻井参数等技术的应用,研究出了在石炭系地层中应用大钻压下的塔式钻具组合。这一研究较大的提高机械钻速并能较好的控制井身质量的工艺技术。

二、“刚柔”钻具组合与井斜控制分析研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、“刚柔”钻具组合与井斜控制分析研究(论文提纲范文)

(1)柔性钻杆屈曲碰摩井壁时的动力学研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究状况
        1.3.1 国外钻杆动力学研究现状
        1.3.2 国内钻杆动力学研究现状
        1.3.3 研究中存在的问题
    1.4 研究内容及技术路线
2 柔性钻杆的非线性动力学理论模型
    2.1 井下旋转钻杆运动状态与力学特征
        2.1.1 钻杆的螺旋线运动
        2.1.2 钻杆与井壁间的碰摩阻力
        2.1.3 钻杆旋转时的离心力与弯曲应力
    2.2 钻杆动力学模型
        2.2.1 钻杆动力学一般方程推导
        2.2.2 旋转钻杆涡动轨迹计算模型
        2.2.3 非线性动力学瞬态及稳态运动计算方法
    2.3 本章小结
3 基于有限元仿真的钻杆动力学分析
    3.1 基本假设
    3.2 仿真基本原理与流程
    3.3 模型建立
        3.3.1 柔性钻杆模型
        3.3.2 井壁模型与刚柔耦合
    3.4 动力学仿真结果分析
        3.4.1 钻杆运动轨迹与响应分析
        3.4.2 转速对钻杆运动状态的影响规律
        3.4.3 钻压对钻杆运动状态的影响规律
    3.5 本章小结
4 钻杆动力学室内模型试验
    4.1 基于相似理论的试验模型建立
        4.1.1 钻杆模型转化与失稳挠度推导
        4.1.2 相似模型建立
    4.2 室内试验装置与试验方案
        4.2.1 试验装置设计
        4.2.2 模型试验钻杆及井壁参数
        4.2.3 试验方案与步骤
    4.3 试验结果及分析
        4.3.1 钻杆的屈曲与运动轨迹
        4.3.2 旋转转速对钻杆运动的影响规律
        4.3.3 轴向载荷对钻杆运动的影响规律
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(2)防斜打快技术在江苏油田的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容、思路与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路及技术路线
    1.4 主要研究成果及创新点
第二章 井斜形成的原因和危害
    2.1 井斜的定义
    2.2 井斜的成因
        2.2.1 地质条件对井斜的影响
        2.2.2 下部钻具弯曲对井斜影响
    2.3 井斜的危害
        2.3.1 钻井施工中的危害
        2.3.2 采油施工中的危害
第三章 防斜快打机理研究
    3.1 钟摆钻具防斜技术
    3.2 PDC+直螺杆防斜打快技术
    3.3 偏轴钻具组合防斜打快技术
    3.4 “刚柔”钻具组合防斜打快技术
    3.5 偏心“刚柔”钻具组合防斜打快技术
    3.6 “满眼”钻具组合防斜快打技术
    3.7 反钟摆钻具组合防斜打快技术
    3.8 螺杆钻具防斜打快技术
第四章 地层造斜力和钻头侧向力的计算
    4.1 地层造斜力计算模型
    4.2 钻头侧向力的计算模型
    4.3 地层自然造斜参数计算
第五章 预弯曲动力学钻具组合优选研究
    5.1 预弯曲动力学防斜快打技术简介
        5.1.1 防斜机理
        5.1.2 导向力计算方法
    5.2 预弯曲动力学防斜快打技术力学分析
        5.2.1 单弯双稳螺杆钻具力学分析
        5.2.2 单弯单稳螺杆钻具力学分析
    5.3 预弯曲动力学防斜打快技术钻井施工现场试验
第六章 钻头优选研究
    6.1 针对岩石可钻性进行钻头优选
        6.1.1 测井资料预测可钻性计算模型的确定
        6.1.2 岩石可钻性剖面的确定
    6.2 钻头选型建议
    6.3 优选钻头现场应用
结论
参考文献
作者简介、发表文章及研究成果目录
致谢

(3)油气井杆管柱力学研究进展与争论(论文提纲范文)

1专着
2 学者
3 研究方法
    3.1 力学分析
        3.1.1 分离
        3.1.2 简化
        3.1.3 力学模型
        3.1.4 数学模型
        3.1.5 求解
        3.1.6 计算
        3.1.7 验证
        3.1.8 结论
    3.2 室内实验和现场试验
        3.2.1 室内实验
        3.2.2 现场试验
        3.2.3 室内实验和现场试验的选择
4 容易混淆的概念
    4.1 浮力
    4.2 屈曲
    4.3 纵横弯曲
    4.4 纵横弯曲与屈曲的关系
5 分支方向的研究进展与争论
    5.1 油气井杆管柱力学三原理
    5.2 油气井杆管柱的运动状态
    5.3 油气井杆管柱动力学基本方程
    5.4 油气井杆管柱的稳定性
    5.5 油气井杆管柱的稳态拉力扭矩
        5.5.1 拉力扭矩计算
        5.5.2 减少轴向摩阻力和摩阻扭矩的措施
    5.6 下部钻具三维力学分析
    5.7 钻柱动力学
        5.7.1 钻柱涡动机理
        5.7.2 钻柱的纵向及扭转振动规律
        5.7.3 钻柱的横向振动与涡动
        5.7.4 钻柱的耦合振动分析
        5.7.5 底部防斜钻具的动力学分析
    5.8 套管柱力学分析
        5.8.1 套管外载荷
        5.8.2 套管的强度和设计方法
        5.8.3 热采井套管柱力学分析及预膨胀固井技术
    5.9 测试管柱力学分析
    5.10 压裂、注水、注汽管柱力学分析
    5.11 有杆泵抽油系统诊断、参数优选与节能
    5.12 螺杆泵抽油杆柱力学分析
    5.13 采气管柱的振动
    5.14 管柱的冲击震动
    5.15 膨胀筛(套)管力学分析
    5.16 隔水管柱力学分析
    5.17 振动波信号在管柱中的传播
    5.18 管柱的磨损、腐蚀和冲蚀
    5.19 管柱的剩余强度和疲劳强度预测
    5.20 其他
6 展望

(4)易斜地层防斜打快钻井理论与技术研究(论文提纲范文)

1 动力学防斜打快理论
2 光钻铤大钻压放斜打快技术
3 偏心“刚柔”钻具组合放斜打快技术
4 旋转钻井方式优选与放斜打快
5 自动垂直钻井系统
6 结语

(5)水平井眼中钻柱动力学特性分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
创新点摘要
第1章 前言
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 钻柱动力学研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 存在的主要问题及本文的研究方向
        1.3.1 目前存在的主要问题
        1.3.2 本文的主要研究内容
第2章 模拟实验相似准则的选取及模拟实验装置
    2.1 模型实验相似准则的推导
    2.2 模拟实验装置
        2.2.1 实验管架
        2.2.2 模拟钻柱与模拟井筒
        2.2.3 驱动装置
        2.2.4 数据测量装置
    2.3 装置实物图
    2.4 本章小结
第3章 水平钻柱动力学特性的模拟实验研究
    3.1 实验方案
    3.2 模拟实验及结果分析
        3.2.1 转速对水平钻柱运动状态的影响规律
        3.2.2 钻压对水平钻柱运动状态的影响规律
        3.2.3 水平钻柱运动规律的机理研究
        3.2.4 转速对旋转钻柱横向振动频率的影响规律
        3.2.5 钻压对旋转钻柱横向振动频率的影响规律
        3.2.6 井底钻压的波动规律
    3.3 本章小结
第4章 水平钻柱动力学特性分析模型
    4.1 理论模型假设条件
    4.2 钻柱整体坐标分析
    4.3 钻柱受力分析
        4.3.1 钻柱重力q
        4.3.2 钻压P
        4.3.3 钻柱与井壁的碰撞接触力F
        4.3.4 环空钻井液阻力f
        4.3.5 钻柱内、外钻井液的附加质量力F_1和F_2
    4.4 水平井眼中钻柱动力学方程的建立
        4.4.1 系统的拉格朗日方程
        4.4.2 系统的离散解耦
        4.4.3 系统的总动能
        4.4.4 系统的总势能
        4.4.5 系统的总虚功
    4.5 水平井眼中钻柱动力学方程的离散格式
    4.6 水平井眼中钻柱动力学方程的求解格式
    4.7 动力学方程的初值
    4.8 本章小结
第5章 水平钻柱动力学特性数值模拟
    5.1 数值模拟分析对象
    5.2 模拟分析的初始条件
    5.3 数值模拟与实验模拟对比验证
        5.3.1 转速的影响
        5.3.2 钻压的影响
        5.3.3 本节小结
    5.4 钻进参数对钻柱动力学特性的影响规律
        5.4.1 转速的影响规律
        5.4.2 钻压的影响规律
        5.4.3 本节小结
    5.5 钻井液的影响规律
    5.6 井眼参数的影响规律
        5.6.1 井斜角的影响
        5.6.2 井壁弹性模量的影响
        5.6.3 井壁对钻柱摩擦系数的影响
    5.7 钻柱重力的影响规律
    5.8 本章小结
第6章 基于钻头侧向力的水平钻井钻进趋势预测
    6.1 模拟实验装置及原理
    6.2 钻压对钻头侧向力的影响规律
    6.3 转速对钻头侧向力的影响
    6.4 钻进趋势的变化规律
    6.5 本章小结
结论与建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
作者简介

(6)徐深气田钻井防斜打快技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
前言
第一章 徐深气田底部钻具组合防斜性能评价
    1.1 井底钻具组合力学模型建立
        1.1.1 纵横弯曲连续梁模型
        1.1.2 简支梁柱的受力与变形
        1.1.3 井底钻具组合力学模型的简化
        1.1.4 井底钻具组合力学模型的建立
    1.2 满眼钻具组合在徐深气田钻井中实例分析
        1.2.1 满眼钻具组合结构特征
        1.2.2 满眼钻具组合实例计算
    1.3 钟摆钻具组合在徐深气田钻井中实例分析
        1.3.1 钟摆钻具组合结构特征
        1.3.2 钟摆钻具组合实例计算
    1.4 塔式钻具组合在徐深气田钻井中实例分析
        1.4.1 塔式钻具组合结构特征
        1.4.2 塔式钻具组合实例计算
    1.5 底部钻具组合在徐深气田钻井中的评价
第二章 光钻铤防斜钻具组合运动学和动力学模型
    2.1 光钻铤钻具组合屈曲分析
        2.1.1 分析模型
    2.2 光钻铤钻具组合运动学模型
        2.2.1 钻柱的运动形式
        2.2.2 钻柱涡动状态的判断
    2.3 光钻铤钻具组合动力学模型
        2.3.1 钻头到切点之间的钻铤受力
        2.3.2 离心力引起的变形
        2.3.3 钻头至切点之间的位置
        2.3.4 钻压控制准则
    2.4 本章小结
第三章 光钻铤钻具组合在徐深气田钻井中实例分析
    3.1 光钻铤钻具组合在徐深气田泥浆钻井中的钻进分析
        3.1.1 临界钻压计算
        3.1.2 泥浆钻井中钻压对钻头侧向力的影响
        3.1.3 泥浆钻井中转速对钻头侧向力的影响
    3.2 光钻铤钻具组合在徐深气田气体钻井中的钻进分析
        3.2.1 气体钻井中井径扩大对钻头侧向力的影响
        3.2.2 气体钻井中钻压对钻头侧向力的影响
        3.2.3 气体钻井中转速对钻头侧向力的影响
    3.3 光钻铤钻具组合在徐深气田钻井中的评价
        3.3.1 光钻铤钻具组合在徐深 41 井泥浆的实际应用结果
        3.3.2 光钻铤钻具组合在徐深 41 井气体钻井中的实际应用结果
        3.3.3 光钻铤钻具组合在徐深气田泥浆钻井和气体钻井中的评价
结论
参考文献
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致谢
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(7)复合钻进方式在井斜控制中的理论研究和应用(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
目录
第一章 绪论
    1.1 课题研究的出发点
    1.2 井斜的危害及其原因
        1.2.1 井斜的危害
        1.2.2 井斜的原因
    1.3 直井防斜技术的问题性质和要求
    1.4 井斜控制理论技术现状
        1.4.1 国外井斜控制理论及相关技术发展情况
        1.4.2 国内井斜控制理论和技术发展情况
    1.5 传统的防斜打快技术和钻具组合
第二章 螺杆钻具防斜理论基础
    2.1 螺杆钻具提高机械钻速的机理
    2.2 螺杆钻具控制井斜机理
        2.2.1 直螺杆钻具组合防斜机理
        2.2.2 单弯螺杆控制井斜机理
    2.3 影响螺杆钻具防斜纠斜能力的因素
第三章 螺杆钻具控制井斜力学模型建立和求解
    3.1 力学模型建立
        3.1.1 方程的基本假设
        3.1.2 钻柱的力学基本方程
        3.1.3 建立微分方程
        3.1.4 边界条件及其连续条件
        3.1.5 钻头的扭矩系数
        3.1.6 单弯螺杆上结构角和工具面装置角的数学处理方法
        3.1.7 欠尺寸同心扶正器引起的初位移
        3.1.8 偏心稳扶正器器引起的初位移
        3.1.9 单弯螺杆的等效抗弯刚度、等效截面惯性矩的实验测定
    3.2 导向钻具力学分析的加权余量解
第四章 螺杆钻具组合应用实例及受力分析
    4.1 螺杆钻具组合在国内外应用情况
    4.2 直螺杆钟摆钻具组合受力分析
        4.2.1 双稳定器钟摆钻具组合受力分析
        4.2.2 直螺杆单稳定器钻具组合受力分析
        4.2.3 单弯螺杆双稳定器钻具组合受力分析
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
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(8)塔河油田外围区块超深井优快钻井技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 研究目标、内容及技术路线
第二章 超深井井身结构优化设计研究
    2.1 超深井井身结构设计现状分析与评价
    2.2 塔河油田外围区块地层压力的计算
    2.3 塔河油田外围区块超深井井身结构优化设计
    2.4 小结
第三章 超深井防斜打快技术研究
    3.1 防斜打快技术的现状分析
    3.2 塔河油田外围区块防斜打快技术分析及建议
    3.3 小结
第四章 超深井钻头优选技术研究
    4.1 钻头优选技术现状
    4.2 测井资料在钻头选型中的应用分析
    4.3 小结
第五章 超深井复合钻进技术研究
    5.1 复合钻进技术概述
    5.2 PDC 钻头+螺杆复合钻进技术
    5.3 涡轮复合钻进技术
    5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢

(9)大庆油田气体钻井井斜机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
前言
    1 论文研究目的和意义
    2 气体钻井井斜机理研究现状
    3 气体钻井井斜控制理论国内外发展状况
    4 论文研究内容
第一章 气体钻井井斜资料统计及影响因素分析
    1.1 气体钻井实钻井斜数据分析
    1.2 气体钻井井斜规律对比分析
    1.3 气体钻井井斜影响因素分析
        1.3.1 不可控因素
        1.3.2 可控因素
    1.4 小结
第二章 不可控因素对气体钻井井斜机理的影响研究
    2.1 气体钻井井周井底应力应变场对井斜的影响研究
        2.1.1 气体钻井井周应力应变场对井斜机理影响的研究
        2.1.2 气体钻井井底应力应变场对井斜影响的研究
    2.2 气体钻井新的破岩机理对井斜机理的影响研究
    2.3 气体钻井井底温度场对井斜机理的影响研究
    2.4 气体钻井地层倾角对井斜机理的影响研究
    2.5 气体钻井地层各向异性对井斜机理的影响研究
    2.6 小结
第三章 可控因素对气体钻井井斜机理的影响研究
    3.1 气体钻井上返岩屑对井斜机理的影响研究
    3.2 气体钻井井径扩大对井斜机理的影响研究
    3.3 气体钻井井斜角对井斜机理的影响研究
    3.4 气体钻井地层出水对井斜机理的影响研究
    3.5 小结
第四章 气体钻井防斜措施研究
    4.1 地层造斜力控制
    4.2 岩屑垫层控制
    4.3 钻具组合控制
        4.3.1 使用满眼和钟摆钻具
        4.3.2 空气锤钻井防斜技术
        4.3.3 其他防斜技术研究
    4.4 小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
详细摘要

(10)准噶尔西北缘石炭系钻进技术研究及应用(论文提纲范文)

前 言
    1 石炭系岩性特征及钻井技术难点
    2 钻头选型研究
        2.1 PDC钻头选型研究
        2.2 牙轮钻头选型研究
3 水力脉冲诱发井下振动钻井工具的研究
4 钻具组合及钻井参数优化研究
    4.1 满眼钻具组合应用技术
    4.2 单钟摆钻具组合应用技术
    4.3 刚柔钻具组合应用技术
    4.4 塔式钻具优化参数研究
        4.4.1 小钻压下塔式钻具组合的应用技术
        4.4.2 高比钻压下塔式钻具组合优化参数研究
    4.5 钻具失效与优化钻进参数的研究
5 研究应用情况及结论
    5.1 应用情况
    5.2 结论

四、“刚柔”钻具组合与井斜控制分析研究(论文参考文献)

  • [1]柔性钻杆屈曲碰摩井壁时的动力学研究[D]. 郭峰. 中国地质大学(北京), 2019(02)
  • [2]防斜打快技术在江苏油田的应用研究[D]. 李沅泽. 东北石油大学, 2018(01)
  • [3]油气井杆管柱力学研究进展与争论[J]. 李子丰. 石油学报, 2016(04)
  • [4]易斜地层防斜打快钻井理论与技术研究[J]. 崔悦. 中国石油和化工标准与质量, 2014(06)
  • [5]水平井眼中钻柱动力学特性分析[D]. 邵冬冬. 中国石油大学(华东), 2013(07)
  • [6]徐深气田钻井防斜打快技术研究[D]. 马爽. 东北石油大学, 2012(01)
  • [7]复合钻进方式在井斜控制中的理论研究和应用[D]. 曹建. 西安石油大学, 2011(08)
  • [8]塔河油田外围区块超深井优快钻井技术研究[D]. 李梦刚. 中国石油大学, 2011(10)
  • [9]大庆油田气体钻井井斜机理研究[D]. 孙士慧. 东北石油大学, 2011(01)
  • [10]准噶尔西北缘石炭系钻进技术研究及应用[J]. 韩先柱,秦文革,孟庆拥. 江汉石油职工大学学报, 2009(02)

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“刚柔结合”钻具组合与井斜控制分析研究
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