無隔水管泥漿返回鉆井系統(tǒng)水力學(xué)計算及吸入模塊設(shè)計.pdf

1、國外石油公司研發(fā)出無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)(RMR)替代常規(guī)鉆井技術(shù)來解決深水鉆井中遇到的一系列難題，該鉆井技術(shù)去除了常規(guī)隔水管，利用直徑相對較小的回流管線將鉆井液和鉆屑從海底井口直接泵送回鉆井平臺。本文結(jié)合國家重大科技專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)’’中的子課題‘‘海底泥漿舉升鉆井技術(shù)研究”(2008ZX05026-01)，開展深水無隔水管泥漿返回鉆井技術(shù)水力學(xué)分析等相關(guān)方面的研究。
　　 在跟蹤學(xué)習(xí)國外相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，詳細分

2、析了RMR鉆井系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)特性，介紹RMR系統(tǒng)的關(guān)鍵組成裝備，提出RMR系統(tǒng)的動力配置方案。
　　 依據(jù)能量守恒定律，建立RMR鉆井系統(tǒng)水力學(xué)計算模型，推導(dǎo)出無隔水管鉆井液回收鉆井系統(tǒng)的水力學(xué)計算公式，包括鉆井液溫度變化計算、井內(nèi)壓力計算、井內(nèi)當(dāng)量循環(huán)密度計算、系統(tǒng)循環(huán)壓耗計算、泵組功率計算等，并按照不同的優(yōu)化原則，對RMR系統(tǒng)水力學(xué)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。同時，根據(jù)RMR系統(tǒng)作業(yè)特性，給出了RMR鉆井井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。利用

3、Visual Basic語言編寫了RMR系統(tǒng)水力學(xué)計算程序，根據(jù)已知文獻中的數(shù)據(jù)進行了算例分析，并與文獻結(jié)果進行對比，驗證計算公式和程序的正確性。
　　 根據(jù)RMR系統(tǒng)海底吸入模塊的工作要求及功能，對其進行了理論分析計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用Pro/E軟件對其進行三維建模，繪制出零部件及實體裝配模型。同時利用ANSYS軟件模擬吸入模塊正常工作狀況下的受力，對其進行有限元分析，分析其受力及變形狀況，提取計算結(jié)果，作為海底吸入模塊優(yōu)化設(shè)計