[發明專利]一種深水棄井切割工具施工參數選擇方法

在審

• 申請號: 201410852330.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104598724A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 姜偉
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/50;E21B29/00;E21B43/01
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本發明涉及一種參數選擇方法，特別是關于一種用于深水棄井作業時可以根據現場條件進行深水棄井切割工具施工參數選擇方法。

背景技術

目前我國的深水鉆井作業剛剛起步，相對于近海鉆井而言，深水鉆井工作實踐經驗要少的多。深水鉆井的一些問題也有待于我們在實踐中去認識，不斷的總結深水鉆井實踐經驗、提高作業效率不但意味著節約昂貴的海上鉆井費用，同時還能增強安全風險的管控能力，這對于深水鉆井工作具有十分重要的意義。

通常深水鉆井作業結束以后，作為勘探井大多數要進行棄井，并且要按照標準和規范要求進行切割井口作業，棄井作業是海上深水鉆井作業的最后一個程序。但是當棄井作業進行到切割井口時，許多工作人員會遇到各種各樣的問題，其中棄井時的套管切割工具在使用的過程中經常會出現一些問題，從而耽誤作業時間。如南海的SC井，在進行棄井作業時因為切割工具的問題耽誤了數天時間，這里面不僅有工具結構的問題，同時也有使用的問題，因此研究這一問題并弄清楚原因，是使今后作業更有條理、更加清晰、更高效也更加安全所必不可少的一項工作。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種用于深水棄井作業時，可以根據現場條件有效避免諧振對切割工具造成損壞的深水棄井切割工具施工參數選擇方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種深水棄井切割工具施工參數選擇方法，其包括以下步驟：

1)根據現場深水棄井切割工具的實際情況建立力學模型：

將鉆柱假設為力學模型中的一個梁，將兩穩定器假設為力學模型中的兩個支點A、B，兩所述穩定器之間的鉆鋌長度為l_B；假設水力割刀在切割套管時張開角度為α，其受到的作用力為鉆壓P和所述套管內壁的徑向支反力N，二者關系式為：

N=Ptgα;]]>

在徑向支反力N的作用下所述支點A和所述支點B受力方程為：

ΣMA=0RBlB=Nd⇒RB=NdlB;]]>

ΣMB=0RAlB=Nb⇒RA=NblB;]]>

式中，M_A為所述支點A處力矩、M_B為所述支點B處力矩，R_A為所述支點A處支座反力、R_B為所述支點B處支座反力，b為所述水力割刀到所述支點B的距離，d為所述水力割刀到所述支點A的距離；

2)根據力學模型建立平面坐標系，并確定外伸梁的變形情況：

假設所述支點A為坐標原點，所述支點B位于x軸正方向上，所述支點B的外伸端為所述外伸梁，所述外伸梁的端點為E；得到在受到徑向支反力N的作用下所述外伸梁的變形情況，分為以下三種情況：