【摘 要】
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表层导管是水下井口装置的主要持力结构,其承载能力关系深水钻井的安全。但水下井口常因导管承载力不足而出现下沉,且常规导管作业需要等候较长时间。因此有必要开展深水油气井表层导管承载力研究,为海洋油气表层建井安全性提供重要支撑。针对以上问题,本文研究了喷射法下入表层导管的适应性,建立了喷射法下入表层导管承载力计算模型,分析了表层导管承载力主要影响因素,探究了导管直径、壁厚和入泥深度对导管承载能力的影响规
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表层导管是水下井口装置的主要持力结构,其承载能力关系深水钻井的安全。但水下井口常因导管承载力不足而出现下沉,且常规导管作业需要等候较长时间。因此有必要开展深水油气井表层导管承载力研究,为海洋油气表层建井安全性提供重要支撑。针对以上问题,本文研究了喷射法下入表层导管的适应性,建立了喷射法下入表层导管承载力计算模型,分析了表层导管承载力主要影响因素,探究了导管直径、壁厚和入泥深度对导管承载能力的影响规律。基于表层导管管径和壁厚两个主要影响因素,设计了一种新型可膨胀式表层导管,研究了其膨胀机理,开展了膨胀材料优选和材料环境性能实验,得到了模拟海水环境下的膨胀材料体积膨胀率,并对膨胀材料长度与膨胀材料厚度建立了可膨胀式表层导管承载力计算模型。采用ABAQUS有限元软件建立了可膨胀式导管模型,运用控制变量法对表层导管直径、壁厚、入泥深度、膨胀材料长度、膨胀材料厚度等影响因素进行了分析,得到了各影响因素对可膨胀式表层导管的影响规律。本文提出的可膨胀式表层导管在南海某区块开展了工程应用试验。试验结果表明,可膨胀式表层导管能够提高导管承载力22.4%,节约导管下入深度10.5m,对现场施工具有一定的指导意义。
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