连续管测井机滚筒总成结构设计

2 0 0 9年第 3 8卷第 9期第 5 5页

石油矿场机械OI L F I EL D E QUI P M EN T

文章编号：1 0 0 1— 3 4 8 2 ( 2 0 0 9 ) 0 9— 0 0 5 5 - 0 4

连续管测井机滚筒总成结构设计肖建秋，张燕萍，马青芳，郭慧娟(中国石油集团钻井工程技术研究院钻井机械研究所，北京 1 0 0 1 9 5 )

摘要：为解决水平并测井作业难题，最新研制了一种经济、安全、有效的连续管测井机。介绍了连续

管测井机滚筒总成的结构组成和工作原理，对滚筒总成的主要零部件进行了分析计算和结构设计。滚筒总成以其独特的分体双半轴结构，满足了井下测井数据信号传输和液体循环需要，适用于连续

管测井机和连续管作业机中。所用的分析和设计方法亦可对连续管装备的研制和设计提供分析和

参考。关键词：连续管测井机；滚筒总成；结构设计中图分类号： T E 9 3 3 . 8 文献标识码：A

S t r u c t u r a l De s i g n o f Re e l Us e d i n Co i l e d Tu b i ng Lo g g i n g Un i t

XI AO J i a n— q i u,Z HANG Ya n— p i n g,MA Qi n g— f a n g,GUO Hu i - j u a n( Dr i l l i n gMe c h a n i c a l De p a r t me n t,Dr i l l i n gRe s e a r c h I n s t i t u t e, CNPC,Be i j i n g 1 0 0 1 9 5,Ch i n a )

影响的时间为 1 0 ms,最大动应力的峰值为 0 . 1 7 3×

素，使计算结果更接近实际。本文的计算结果比文

1 0 P a,约为最大冲击动应力的 2倍。文献 E 7]中提到入射弹性波在固定端反射之后，反射应力为入射

献[ - 4 3的结果稍大，主要是因为笔者在建模时忽略了安全接头和一小段钻杆的影响。从计算结果来看，

应力的 2倍，考虑到弹性波在钻铤中传播时的能量损耗，本文的计算结果与理论分析是一样的；弹性波到达卡点用时为 1 9 ms,与理论计算 1 0 0/ 5 1 6 7—

本文的计算误差并不大，其结果与现场实际比

较吻合。

0 . 0 1 9 S完全吻合，这进一步说明建立的有限元模型是正确的。 在经过上述分析之后，可以计算得出卡点的动载荷为F一 0. 1 7 3 X 1 0。 X l 7 2 . 27× 1 0 一2 9 8 0. 3 k N

参考文献：

[ 1]刘长艳，吕瑞典，李怀中，等 .液压上击器台架试验动

力学探讨 _ J] .石油矿场机械， 2 0 0 8, 3 7 ( 7 ): 5 6— 5 9 .[ 2]张兆德，李向军，王德.震击器解卡过程的动力学分

析[ J] .石油矿场机械， 2 0 0 4, 3 3 ( 1 ): 8 - 1 1 . [ 3] 华东石油学院钻井教研室 .下击器和上击器打击力的计算[ J] .石油钻采工艺， 1 9 8 2 ( 3 ): 2 2— 3 9 .[ 4]孙仁甫，黄蓓蕾 .石油钻井震击工具向上震击动载荷计算[ J] .石油机械， 1 9 9 7 ( 5 ): 4 - 7 . [ 5]陈朝达，马年鹏，黄洁，等.震击作业时钻杆上的载荷

用 F除以 F。就可以得出卡点动载荷和上提拉力之间的比例关系为 F/ F。一3 . 3。

3 结论通过 ANS YS有限元分析得到的计算结果和文

[ J] .国外石油机械， 1 9 9 7 ( 1 2 ): 1 0— 1 5 . [ 6]贺志刚，陈平 .震击器向上震击动载荷计算[ J] .吐哈油气， 1 9 9 9 ( 4 ): 4 5— 4 9 .

献[ 4]理论计算的结果非常接近，与文献[ 3]的计算结果相差较大。之所以出现这样的结果，笔者认为

文献[ 3 3在求解过程中忽略了泥浆和井壁对钻柱

[ 7 3王礼立 .应力波基础[ M] .北京：国防工业出版社，20 05: 39— 50 .

的摩擦阻力作用；文献[ 4]在计算过程考虑了这些因收稿日期： 2 0 0 9— 0 3— 0 6

基金项目：国家高技术研究发展计划 ( 8 6 3计划 )“连续管测井装备与工具研制”课题 ( 2 0 0 6 A1 0 6 );中国石油天然气集团公司重大研究项目( 0 6 G2 0 7 0 1 0 0 )

作者简介：肖建秋 ( 1 9 6 9一 ),女，河北丰宁人，高级工程师，硕士，主要从事钻井机械设计工作， E - ma i l: x i a o i

q d r i@c n p c . c o n r . c n。

石油矿场机械

2 0 0 9年 9月

Ab s t r a c t:Co i l e d Tu b i ng ( CT ) l o g gi n g t e c h no l og y i s t he mo s t e c o no mi c a 1 .s a f e a n d e f f i c i e nt a p—

p r o a c h t o r e s o l vi ng ho r i z o nt a l we l l Lo g gi n g a t pr e s e n t .To s ol v e t h e t e c h ni c a l pr o b l e m o f ho r i z o n—t a l we l l l og g i ng, t h e CT l o gg i ng u ni t i s de ve l op e d . The CT r e e l i s t he ke y pa r t o f CT l o g gi n g u— ni t .Th e w or k i ng pr i n c i p l e a nd s t r uc t ur a l c o mp os i t i on of CT r e e l wa s a n a l y z e d. a nd t he d e s i g n me t h od o f s t r u c t ur e a n d a n a l ys i s o f ma i n pa r t s o f CT r e e 1 we r e i nt r o d uc e d Th e CT r e e l a do p t e d.

t WO s ha f t s t r u c t u r e,S O i t c o ul d me e t t he r e qu i r e me n t o f t r a ns mi t t i ng l o gg i n g s i gn a l a n d l i q u i d c i r—c u l a t i o n. T he CT r e e l c a n be us e d i n CT l o gg i n g u ni t a nd CT u ni t . T he de s i gn a nd a na l ys i s me t h— od gi v e n h e r e c a n be us e d a s r e f e r e nc e ot he r pr o bl e ms .

Ke y wo r ds:c o i l e d t ub i ng l o g gi n g

un i t; CT t e e 1; d e s i gn me t h o d of s t r uc t ur e

随着水平井技术的蓬勃发展，如何快捷有效地

总成、胶管滚筒、注人头支腿、仪器箱以及液压电控系统和测井仪器数据采集系统等

进行水平井的测井和作业成为一个新课题。有关专家认为，连续管测井技术¨】 是目前解决水平井测井

作业难题的最经济、安全、有效的方法，是未来水平井生产测井的发展方向。连续管测井技术的设计与施工路线为：将配备有相关工具和接头的测井电缆

1 滚筒总成的结构组成与功能1 . 1 结构组成

滚筒总成是连续管测井机的重要组成部分，它

穿人连续管中，电缆下端与测井仪器连接，采用连续管测井地面装备，利用连续管高强度、高韧性的特点，将井下仪器送入水平井的目的井段进行测试], 实现整个井段的连续、快速电测，与常规测井工艺相比，连续管测井具有以下技术优点]:

由滚筒体、排管器、连续管接口及动力传动系统等组成，如图 2。

a )移运、安装简单方便，节省作业成本。 b ) 可以在整个井段上进行连续测试，方便快

捷，效率高。c )无需压井，允许带压作业。 连续管测井机 (如图 1 )是实现连续管测井作业的重要装备。本设计的连续管测井机是一种车载式的地面装备，集机、电、液一体化，结构复杂，自动化

程度高。其组成部分主要有汽车底盘、可升降式操作室、滚筒总成、鹅颈导向器、注入头、吊机、防喷器

1 - -滚筒体； 2排管器； 3连续管接口； 4一动力传动系统图 2滚筒总成

1 . 2 功能

a ) 贮存和运输连续管。 b ) 下放并向注入头输送连续管，缠绕并保证连续管在工作滚筒上均匀紧密排列。 c ) 承载滚筒总成和连续管的重力，承受连续

管在缠绕和下放时相应的作用载荷。d ) 辅助测量连续管在井中的深度。 e )满足连续管测井信号传输和作 …… 此处隐藏：5674字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……