Estado de trabajo y análisis de tensión de la sarta de perforación (tubería de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador)

 Estado de trabajo y análisis de tensión de la sarta de perforación (tubería de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador)

(1) Estado de funcionamiento de la sarta de perforación(DrTubería de perforaciónTubo enfermo, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）

1. En condiciones de disparo

Bien recto: Estiramiento recto, deslizamiento.

Pozo inclinado: Deslizamiento a medida que el pozo se inclina y se curva.kelly

2. Bajo perforación normalCollar de perforacióng condiciones

La parte superior se estira y la inferior se comprime y dobla; gira bajo la acción del par.

3. Forma de movimiento giratorio de la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）

(1) Rotación: la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） Es como un eje flexible que gira alrededor de su propio eje. Desgaste uniforme y propenso a sufrir daños por fatiga.

(2) Revolución: La sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） Es como un cuerpo rígido que gira alrededor del eje del pozo y se desliza a lo largo de la pared del pozo. Produce desgaste excéntrico.

(3) Combinación de revolución y rotación.

  La sarta de perforación curva(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） gira alrededor del eje del pozo mientras se mueve alrededor de su propio eje.

(4) La vibración longitudinal es causada por la vibración de la broca, que produce tensión alterna.

(5) La vibración torsional es causada por cambios en la resistencia a la rotación de la broca en el fondo del pozo, lo que resulta en un esfuerzo cortante torsional alterno.

(6) La oscilación lateral alcanza una cierta velocidad crítica, lo que puede provocar una oscilación irregular y una tensión de flexión alterna.

  Generalmente se cree que la forma principal de rotación de una sarta de perforación curva(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） es rotación, pero también puede ocurrir revolución o una combinación de las dos formas de movimiento. Debido a la resistencia durante la rotación, la rotación de la herramienta de perforación es inestable.

3. Análisis de fuerza de la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）

1. Información general

(1) Fuerza de tracción generada por el peso propio

(2) Presión generada por el peso de perforación

(3) Flotabilidad del fluido de perforación

(4) Resistencia a la fricción

(5) Fuerza de tracción adicional generada por la caída de presión cíclica

(6) Carga dinámica generada durante el disparo

(7) Torque

(8) Esfuerzo de flexión

(9) Fuerza centrífuga

(10) Fuerza de compresión externa

(11) Esfuerzos alternos causados ​​por vibraciones.

2. Las partes más sometidas a tensión de la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）:

1) Sección de boca de pozo: la mayor fuerza de tracción y el mayor par;

2) Parte inferior de flexión comprimida: tensión axial alterna, tensión de flexión, tensión de corte torsional

3) Punto neutral: (El punto en la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） donde la fuerza axial es igual a cero (punto N, también llamado punto neutro, Punto Neutral)

Cargas alternas de tensión y compresión.

Razones para doblar la sarta de perforación inferior(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）

El efecto del peso sobre la broca hace que la sarta de perforación inferior(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） para ser comprimido. Cuando la presión alcanza la presión crítica de la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador）, la sarta de perforación(Tubo de perforación, collarín de perforación, Kelly, estabilizador） perderá su estabilidad lineal y se doblará y entrará en contacto con la pared del pozo. Pueden ocurrir múltiples curvaturas cuando la presión es alta.