深水导管喷射安装过程中管柱力学分析第31卷第3期2022年5月石油学报ACTAPETROLEISINICAVol.31MayNo.32022基金项目:国家科技重大专项子课题(2022ZX050262001205)“深水钻井工程设计关键技术研究”资助。作者简介:张辉,女,11012年12月生,2004年毕业于中国石油大学(华东),现为中国石油大学(北京)在读博士研究生,主要从事油气井管柱力学与控制研究。E2mail:zhanghui0123@https://www.sodocs.net/doc/f78153211.html文章编号:0253Ο2697(2022)03Ο0516Ο05深水导管喷射安装过程中管柱力学分析张辉1高德利1唐海雄2蒋世全3(11中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249;21中海石油(中国)深圳分公司广东深圳518067;31中海石油研究中心北京101027)摘要:根据深水导管喷射安装作业特点,建立了该过程中的管柱静力学模型,并应用加权残值法进行了求解,得出了在考虑环境载荷、钻柱结构及钻井船偏移等因素影响下的管柱变形和应力分布规律。研究结果表明,中深层海流对管柱变形影响最大,合理设计钻柱结构和控制钻井船偏移是保证深水导管垂直安装和钻柱抗拉强度安全的关键。深水管柱的弯曲正应力在钻柱的上下两端作用明显,进行钻柱强度设计时,必须考虑管柱横向变形引起的弯曲正应力,提出了相适应的钻柱结构优化方案。作业初期,钻井船向海流负方向适当偏移,有利于控制导管的入泥倾角;遇阻活动管串时,钻井船向海流正方向适当偏移,能够有效地降低钻柱危险截面上的最大拉应力。关键词:深水钻井;喷射安装;管柱力学模型;抗拉强度;钻柱设计中图分类号:TE52文献标识码:ATubularmechanicsinjettingoperationofconductorunderdeepwaterconditionZHANGHui1GAODeli1TANGHaixiong2JIANGShiquan3(1.KeyLaboratoryforPetroleumEngineeringoftheMinistryofEducation,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;https://www.sodocs.net/doc/f78153211.htmlOOCChinaLimitedShenzhen,Shenzhen518067,China;https://www.sodocs.net/doc/f78153211.htmlOOCResearchCenter,Beijing101027,China)Abstract:Basedonthefeaturesofloadandboundaryconditionsinjettingoperationofconductorunderdeepwatercondition,atubu2larmechanicmodelwasestablished,whichwassolvedbyweightedresidualmethodtocalculatethechangeregulationoftubularde2formationandstressdistributionassociatingwiththeenvironmentload,tubularcompositionanddrillshipoffset.Themiddle2deepo2ceancurrentshavegreateffectonthedeformationofpipestring.Thedesignofdrillstringcompositionandcontrolofdrillshipoffsetareimportantforthesuccessfuloperationsofconductorindeepwater.Thebendingnormalstressofdrillstringissignificantatbothendsoftubular,soitshouldbeconsideredinthetensionstrengthdesignofdrillstring.Asuitabledrillstringcompositionissugges2tedtobeusedindeep2waterjettingoperations.Intheprimarystageofoperation,theoffsetofdrillshiptothenegativedirectionofseacurrentbenefitstocontrolthedipangleofconductor.Themaximalaxialstressindangeroussectionofpipestringcandecreasewhentheoffsetinclinestothepositivedirectionofseacurrentwhileworkingthepipeundertheresistantstate.Keywords:deepwaterdrilling;jettingoperation;tubularmechanicmodel;tensionstrength;drillstringdesign深水导管安装是深水钻井作业的关键环节之一,也是国内外深水钻井研究的一个热点问题[124]。深水导管喷射安装是针对深水作业特点发展起来的一种导管安装工艺。该技术将钻井眼与下导管两项作业“合二为一”,在钻进的同时,导管随之安装到位。利用地层与导管之间的摩阻力固定导管,并承担后续载荷,保持井口稳定[5]。深水导管喷射安装是无隔水管钻井作业,管柱在轴向载荷和海浪、海流等横向载荷及钻井船偏移等多重作用下发生纵横弯曲变形,其变形和应力分布是作业参数设计与控制的重要依据。目前在深水导管喷射安装作业过程中,大多根据管柱实际变形后的测量结果调整作业参数,将占用一定井口时间。笔者建立了深水导管喷射安装过程中的管柱静力学模型,并应用加权残值法进行求解,研究结果可应用于指导深水导管喷射安装作业设计和控制。1作业分析111工况分析深水导管喷射安装作业初期,管柱在下放过程中本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！