大修磨套铣工艺参数优化设计软件的研发.pdf

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1、第33卷第10期(2014．10)(试验研究)大修磨套铣工艺参数优化设计软件的研发周赵川’陈立群’李跃谦’刘建仪代建伟彭远进1中海油能源发展工程技术公司增产作业分公司2西南石油大学摘要：目前国内修磨套铣作业存在诸多问题，出现事故的频率逐年增加，增加了修井的作业难度。基于经典的力学、水力学分析方法，建立了磨套铣过程中管柱力学、水力学计算模型，完成对大修磨套铣作业施工工艺参数的优化设计计算。以理论模型为基础，应用c#语言开发了大修磨套铣工艺参数优化设计软件。通过对现场井的实例应用表明，软件计算结果与现场实际参数吻

2、合程度高，提高了磨套铣作业的现场施工效率。关键词：大修磨套铣；管柱力学；水力学；工艺参数；优化设计软件doi：lO．3969／j．issn．1006—6896．2014．10．030大修磨套铣作为油田稳产、增产的重要技术手保存，便于对单井基础数据的管理，也避免了对同段显得越来越重要，但目前国内修磨套铣作业存在一口井进行二次设计时单井基础数据的重复录人以诸多问题，出现事故的频率逐年增加，增加了修井及设计中途数据丢失的问题。为了使数据在使用过的作业难度。因此，基于管柱力学分析相关模型【程中的逻辑更加清晰，进行了相

3、关的数据流程和流体力学理论，开发出大修磨套铣施工参数优化设计。设计软件显得尤为重要。2应用实例1软件设计SZ36—1油田某A井于1994年9月18日下电泵软件以大修磨套铣过程分析取得的力学参数计投产，初期日产液120m。左右，不含水。由于Iu、算模型为基础，采用MicrosokVisualStudio2010Id油组窜，2013年6月6日至9日更换管柱作业失平台进行开发，语言使用C#，底层采用SQLServer败，作业工程中内管断裂，外管管柱提不动，停止2005作为数据库开发工具。作业恢复注水，待下步大修。1

4、．1软件功能设计2．1管柱力学计算(1)文件模块。文件模块包括新建工程、保存该井修井过程中进行了2次套铣作业，此处选T程、打开工程和关闭软件。择1451m处的套铣作业为设计依据来对管柱力学(2)查询模块。查询模块是对数据库中已经保参数进行说明。通过现场施工基本参数，计算上存好的设计成果进行查询，软件提供了设计人、设提、下放、钻进3种不同工况下管柱的弯矩、旋转计日期、井号等查询关键字，便于用户查询。扭矩、轴向摩阻力、轴向载荷。(3)优化设计。优化设计模块是软件的主体功如图1所示，弯矩随井身结构变化明显，随井能模

5、块，包括了磨套铣工具组合、磨套铣管柱力学弯矩／N·m02000400060008000优化设计、磨套铣排量优化设计、磨套铣水力学参O数优化设计。(4)工具查询与维护。工具查询与维护模块主300要是对大修过程中用到的磨铣、套铣工具进行管理，方便用户查看，且为磨套铣优化设计提供基础600g数据，改变了现场没有工具数据库的历史。囊90o(5)帮助。帮助部分为用户提供软件的一些基本操作信息。12O01．2数据库设计磨套铣优化设计软件底层采用SQLServer2005l500及以上的数据库软件进行开发，可对设计数据进行

6、图1A23井1451m井深处套铣过程中弯矩一50一油气田地面工程(http：／／www．yqtdmgc．corn)第33卷第10期(2014．10)(试验研究)深和井斜角的增大而增大，最大弯矩出现在l451m的过程中，井口轴向载荷最大，钻进过程达到处，上提、下放和钻进过程中弯矩均相同，为226．6kN。钻进过程中轴向载荷小于上提和下放作业过程；同时在钻进过程中中和点出现在900m左8000N·m左右。右，套铣筒的轴向载荷为25kN。如图2所示，最大旋转扭矩出现在井口，为2．2水力学参数计算13368．6N·m

7、，最小旋转扭矩出现在井底，不同在小斜度井段进行施工作业时，施工排量至少工况情况下旋转扭矩差异不大。大于37．37m。／h，铣屑难以沉积，故不考虑其厚旋转扭矩／N·m度；中斜度井段的铣屑床厚度达到7．9mm，应保证02000400060008000100001200014000施工排量大于37．48m。／h；大斜度井段铣屑床厚度O达到16mm，应保证施工排量大于46m。／h。300在完成排量初步估算的基础上，选用套铣排量优化模块优化排量。输人参数基本设置：流体状态目600为紊流，地面管线长度为30m，套铣管外径

8、长度采90O37．48mm，套铣管长度7．9m，泵压16MPa，初始排量60m。／h。计算得到套铣过程中优化后的排量12O0为67．5m。／h，大于井段的临界环空排量，在此排量下可以增加铣屑反排速度，缩短大修周期，提高1500效率。图2A23井1451m井深处套铣过程中旋转扭矩2．3现场实际参数与理论计算参数比较如图3所示，最大轴向摩阻力在井口，为80kN，如表l所示，A23井第二次套铣已成功实施，