復雜井況條件下裸眼中途測試技術研究與應用.pdf

1、針對深井、大井徑、大跨距、大測試壓差等復雜井況條件下裸眼中途測試存在的問題，指出裸眼中途測試管柱與井下工具安全的四個要素，相應地開展了四個專題研究： (1)裸眼中途測試單封隔器管柱力學分析根據(jù)裸眼中測及其管柱的特點，考慮井身結構、管柱組合、管柱載荷、高溫高壓及聯(lián)作等因素，進行管柱軸向屈曲分析，得到了屈曲臨界載荷；然后，綜合考慮屈曲狀態(tài)、井口和封隔器的約束，給出了井下管柱載荷、變形、應力計算方法與公式。 (2)裸眼跨隔測試

2、管柱力學分析鑒于經(jīng)典的無限長管柱力學理論不再適用于兩端受封隔器約束的有限長跨隔段管柱，因此，考慮井眼和封隔器約束，用微元體分析法和能量法對跨隔段管柱彎曲行為重新進行分析。分析表明，在井眼和封隔器的約束下，跨隔段管柱有三種屈曲構型：一個半波彎曲、兩個半波彎曲和螺旋彎曲。求得了三個彎曲臨界載荷及跨隔段管柱撓度、彎矩、應力計算公式。據(jù)此，可以計算跨隔段管柱、工具的強度或由跨隔段管柱及工具強度決定的允許測試壓差。 (3)裸眼壓縮式封隔器

3、膠筒材質分析、力學分析及其改進研究針對裸眼中途測試掉膠筒問題，首先檢測了現(xiàn)用裸眼壓縮式封隔器膠筒的理化性能，進行了掉井概率最高的壓縮式封隔器膠筒的變形與應力分析；在此基礎上，改良了膠筒材質及成型工藝，以膠筒強度安全為條件提出了裸眼中測允許測試壓差計算方法。 (4)裸眼壓縮式封隔器膠筒骨架材質分析、力學分析及其改進針對裸眼中測封隔器膠筒骨架落井現(xiàn)象，進行了裸眼壓縮式封隔器膠筒骨架材質分析、有限元分析和材料力學分析，搞清了膠筒骨架損

4、壞、掉井的主要原因是坐封力和測試壓差形成的活塞力太大，加之開井瞬間活塞力是以沖擊方式加到膠筒骨架上的，易導致脆性較大的鑄鐵骨架沖擊破壞。據(jù)此提出了膠筒骨架選材及結構改進意見，以膠筒骨架強度安全為前提提出了裸眼中測允許測試壓差計算方法和壓差建立方法。 在上述四個專題研究的基礎上，找到了復雜井況條件下裸眼中測失敗、工具彎曲、封隔器膠筒掉井的主要原因，提出了工具選擇、管柱組合、參數(shù)選擇的指導性意見，提出以井下管柱與工具、封隔器膠筒、膠