连续油管下入煤层U型井疏通水平通道可行性研究

摘要：

新型深层煤炭开采工艺是采用U型井结构建立地下气化炉生产粗煤气,是一种清洁的煤炭开采利用技术.但是粗煤气中的固相杂质容易堵塞生产井连通通道,需要进行水平通道疏通作业.为了研究连续油管从生产井下入煤层U型井疏通水平通道的可行性,建立了连续油管下入受力分析模型,给出了连续油管过弯道可行性分析方法和连续油管极限下入深度计算方法,并采用四阶Runge-Kutta法对连续油管下入受力分析模型求解.以QT系列连续油管为研究对象,分析了连续油管从生产井下入水平通道过程中的摩阻、正压力、轴向载荷等力学特性,并讨论了连续油管过弯道可行性及其极限下入深度.结果表明:连续油管下入煤层U型井-生产井时,在造斜段所受摩阻与正压力最大,在井口位置所受轴向拉力最大.为满足连续油管在煤层U型井-生产井与水平通道连接处的强度及摩阻要求,生产井在连接处的井斜角需大于65°,生产井和水平通道方位差值需大于157°.另外,外径较小、钢级较大的连续油管可通过的安全夹角范围更大.考虑连续油管在水平段的累计摩阻及屈曲自锁,25.4～50.8 mm外径连续油管的极限下入深度均满足煤层U型井从生产井下入连续油管进入50～100 m水平通道修井作业的需求.研究结果可为煤层U型井连续油管下入水平通道作业提供一定的指导.

关键词：连续油管、U型井、受力分析、水平井、煤层

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分类号：TE935(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金;四川省重点研发项目;四川省重点研发项目;中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目;中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目

在线出版日期：2022-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：12377-12387