高產氣井完顯示器管柱動力學分析及安全評價與控制技術研究.pdf

1、高產氣井完井管柱是高速氣體流通的通道。由于儲層供給、流量及壓力的變化、高產氣井高速氣流激勵,加之頻繁的開關井作業(yè),高產氣井完井管柱在動載荷作用下工作。有高速氣體流過的管柱,動力學問題是其重要研究內容。為了了解動載荷作用下完井管柱的力學性能、管柱能否承受完井作業(yè)載荷、完井管柱能否長期工作,本文對高產氣井完井管柱進行動力學分析。具體內容如下:
　　 首先,由于分析管柱振動中需對管柱構型準確定義,本文在考慮接頭影響下,對管柱屈曲進行分

2、析,準確描述管柱屈曲載荷、彎曲構型,并與以往屈曲研究進行分析對比。
　　 然后,分析高產氣井完井管柱振動情況,通過理論分析研究管柱振動的主要形式和原因,從而為后期的安全評價與控制技術提供依據(jù)；考慮邊界條件、內外壓等影響因素,建立高產氣井完井管柱振動模型；并采用解析法求解,并對其振動特性進行分析說明。
　　 接著,運用ANSYS有限元軟件建立高產氣井完井管柱模型,將載荷測試器實測載荷數(shù)據(jù),通過Table Array導入AN

3、SYS中,并用瞬態(tài)分析法分析管柱在實測載荷下受力和變形情況,給出管柱應力、位移、變形分布圖,并根據(jù)分析結果對該工況下管柱進行校核。
　　 為了與動力學理論分析數(shù)據(jù)對比、驗證,研制管柱振動測試器；并在塔里木油田TB4氣井和DN2—16氣井實測生產過程中井下管柱振動情況,與理論分析結果吻合很好。
　　 最后,基于上述高產氣井完井管柱動力學分析及管柱靜力學分析,從管柱配置、坐封參數(shù)設計、生產參數(shù)控制等方面提出建議,以確保高產氣