气体钻井连续循环短节的设计与本体的力学分析

• 作者: 冯定 夏成宇 孙巧雷 张红 涂忆柳 陈敏
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 气体钻井 连续循环短节 主通阀 旁通阀 本体 结构设计 强度校核 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 94-98
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2016.01.012

摘要

气体钻井是欠平衡钻井技术的重要组成部分,可以提高钻井速度,但接单根工况需要中断循环,容易造成岩屑沉降、井壁垮塌、卡钻等安全隐患.为此,设计了一种在气体钻进中接、卸钻具可保持气体连续循环且便于安装和拆卸的短节,其主要结构包括短节本体、主通阀、旁通阀和旁通接头,重点解决了其核心部件主通阀、旁通阀的结构设计;在对其本体进行静力学分析的基础上,运用ANSYS有限元分析软件,模拟了短节本体在受拉伸、扭转、内压工况下的受力状况.分析结果表明,其应力分布趋势与弹塑性力学分析结果相符,在短节本体两处圆孔附近产生应力集中现象,最大变形量仍然处于材料弹性变形阶段.有限元分析结果与弹塑性力学分析结果相符,能满足本体强度的要求.该成果为解决大位移井、欠平衡井、窄密度窗口井等安全钻井提供了新的方案.