地质能源开采工程 | 基于等效弯曲变形能的通井底部钻具组合设计和评价方法
地质能源开采工程 | 基于等效弯曲变形能的通井底部钻具组合设计和评价方法
摘要:套管下入遇阻是一个常见而危险的复杂情况。套管的本体外径大,管壁薄,刚度大,曲率较大或任何不规则的井筒都有可能造成其下入遇阻,尤其在套管环空间隙较小时,情况更为复杂。在实际工程作业中,常采用通井底部钻具组合(bottom hole assembly,BHA)来修正井眼,光滑井壁,为套管柱顺利下人做准备,因此通井 BHA 结构是否合理直接影响通井效果。提出一种新的通井BHA设计和评价方法,首先建立通井 BHA 和套管柱三维静力学模型;然后根据连续性条件和边界条件,基于加权余量法,求解通井 BHA 和套管柱在实际井筒中的空间构形,计算并对比相同长度的通井BHA和套管柱的变形能;最后形成基于等效刚度的通井 BHA评价方法,实现通井BHA设计。结果表明,对于小尺寸井眼,合理的通井 BHA一般具有较好通井效果,但对于井眼尺寸较大而套管-井筒间隙较小的情况,通井BHA的通井效果较差,需要通过扩眼器进行扩眼作业。