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海洋修井机侧钻能力研究

欧阳隆绪  
【摘要】:在油田中后期开发阶段,开窗侧钻已成为增油上产的重要手段,但新建海洋石油平台或租用钻井船进行开窗侧钻的费用昂贵,目前,国内每个海洋平台几乎都配有海洋修井机,造成海洋修井机利用率不高,资源浪费。针对以上问题,本文在收集分析国内外海洋修井作业装置相关资料的基础上,提出在严格遵守有关海洋安全、环保作业要求和操作规范的前提下,对海洋石油平台现有的修井设备加以改造,使之既保留原有的修井作业功能,又可满足钻多底水平调整井的要求。鉴于海上石油生产环境和操作规程的特殊性,在利用现有海洋修井设备进行开窗侧钻作业前,必须根据实际钻井要求,进行可行性研究。为此,本文依据修井机主要设备参数和钻调整井的钻井参数,对海洋修井机提升能力、主要载荷系统和固控系统等进行计算。在此基础上,针对一种具体的钻井工艺完成了海洋修井机用于开窗侧钻作业的配套方案研究,为海洋小井眼开窗侧钻作业提供了一种新的途径。 本论文的研究工作结合勃海油田的生产实际需要,也是项目“海上平台现有修井机配套及侧钻能力研究”的主要研究内容。本论文结合生产实际主要开展了以下几方面的研究工作: 1.收集了国内外海洋钻修井方面的相关资料,找到了国内外海洋钻修井的特点,结合现有海洋修井机配置和勃海油田生产需要提出了具体研究方案; 2.采用机械设计自动化软件Pro/E建立了三种型号海洋修井机井架的三维模型,为进一步开展对海洋修井机提升能力计算提供基础: 3.根据海洋修井机的钻、修井工况,在建立海洋修井机井架的有限元分析模型的基础上,通过现场作业环境确定了合理的约束条件和载荷条件,为力学分析的正确性提供理论依据: 4.运用Pro/E的有限元分析模块对三种型号的海洋修井机井架进行了静力学分析,得出其在各种工况下的位移和应力,找到了井架工作的危险部位,检验了井架的提升能力,为海洋修井机改造成小型钻机提供依据; 5.建立了小井眼开窗侧钻作业时钻柱的力学模型,从而可以方便地根据现有海洋修井机的提升能力推导出其最大的开窗侧钻井深; 6.计算了不同造斜角下海洋修井机的最大扭矩,泵的最大排量,最大泵压等参数,为海洋修井机改造成小型钻机提供理论依据; 7.针对平湖油气田BA6井开窗侧钻作业的井身结构和所用钻具,完成了海洋修井机用于开窗侧钻作业的配套方案研究,为海洋修井机的改造提供了切实可行的途径。 本文提出利用现有海洋修井机进行开窗侧钻作业,充分利用了现有海洋油田资


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