旋轉(zhuǎn)膨脹系統(tǒng)膨脹技術(shù)的研究.pdf

1、隨著各油田開發(fā)進入中、后期，套損井越來越多。而套管的損壞將直接影響油水井的正常生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致油水井停產(chǎn)、報廢。隨著油田開采時間的不斷增長，油水井套管變形損壞的修理工作成為油田開發(fā)過程中必須解決的一個重要問題。在各種修井技術(shù)中膨脹管補貼技術(shù)優(yōu)于其它補貼技術(shù)，且此項補貼技術(shù)經(jīng)過發(fā)展后被越來越多的油田所應(yīng)用。但是，在應(yīng)用該技術(shù)的同時發(fā)現(xiàn)需要提供較大的膨脹力，且膨脹后膨脹管會有相當(dāng)大的軸向收縮。針對上面的問題，Weatherford公司改進了膨

2、脹工具的結(jié)構(gòu)，采用旋轉(zhuǎn)膨脹頭進行膨脹，克服了上述缺點。而由于旋轉(zhuǎn)膨脹技術(shù)的概念是近年來才提出的，大多數(shù)油田還是處于試驗階段。所以，為了推廣此項技術(shù)能在廣大油田應(yīng)用，本課題著重對旋轉(zhuǎn)膨脹系統(tǒng)的膨脹技術(shù)進行了研究。
　　旋轉(zhuǎn)膨脹系統(tǒng)膨脹技術(shù)的研究包括旋轉(zhuǎn)膨脹頭和膨脹管兩方面的研究內(nèi)容。對于旋轉(zhuǎn)膨脹頭的研究，首先，應(yīng)用彈塑性理論推導(dǎo)出膨脹力的理論公式，為定量分析膨脹力的大小提供了依據(jù)。以此為基礎(chǔ)確定了旋轉(zhuǎn)膨脹頭結(jié)構(gòu)方案，并進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計

3、。其次，對旋轉(zhuǎn)膨脹系統(tǒng)進行了有限元分析，分析了衡量膨脹效果的膨脹參數(shù)（膨脹力、液壓力、最大殘余應(yīng)力、軸向收縮量、壁厚減薄量）隨影響因素（錐角、摩擦系數(shù)、定徑區(qū)長度、旋轉(zhuǎn)角速度）的變化，得到相應(yīng)的變化規(guī)律。這為旋轉(zhuǎn)膨脹頭的設(shè)計提供了依據(jù)，也驗證了理論分析的正確性。最后，本課題分析了旋轉(zhuǎn)膨脹頭在油田常用的三種膨脹工藝下的膨脹效果，得到適合旋轉(zhuǎn)膨脹頭工作的膨脹工藝，這大大提高了修井效率、保證了工作人員的安全。此外，對于膨脹管的研究，本課題主要