气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析.docx

第36卷第6期

石油钻采工艺

Vol.36No.6

2014年11月

OILDRILLINGPRODUCTIONTECHNOLOGY

Nov.2014

文章编号：1000–7393（2014）06–0101–04doi:10.13639/j.odpt.2014.06.025

气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析

夏成宇1孙巧雷1于章丽1冯定1涂忆柳1王旭东2

（1.长江大学机械工程学院，湖北荆州434023；2.中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳618000）

引用格式：夏成宇，孙巧雷，于章丽，等.气体钻井连续循环短节旁通阀的设计与分析［J］.石油钻采工艺，2014，36（6）：101-104.

摘要：气体钻井连续循环短节能有效解决井底压力不易控制、地层孔隙压力与破裂压力之间的操作压力窗口窄小、井眼鼓胀效应严重以及油气意外入侵等难题。设计了一种气体钻井连续循环短节，对其核心组件旁通阀在两种工况下受力状态进行了分析：关闭和打开两种工况下循环介质均会对阀体局部产生冲击力，易造成阀体局部强度破坏，且旁通阀关闭时，容易出现循环介质泄漏的情况。利用ANSYS有限元分析软件模拟了旁通阀处于关闭和打开两种工况下阀体的力学行为，对阀体危险截面进行分析。结果表明，该阀体结构满足各种工况下的强度条件，且旁通阀处于关闭状态时对密封性能有严格要求。研究同时完成了旁通阀密封副的密封设计分析。

关键词：气体钻井；连续循环短节；旁通阀；密封

中图分类号：TE927文献标识码：B

Nalysisandresearchonthebypassvalveofcontinuouscirculationsubforgasdrilling

XIAChengyu1,SUNQiaolei1,YUZhangli1,FENGDing1,TUYiliu1,WANGXudong2（1.CollegeofMechanicalEngineering,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China;

2.DrillingEngineeringResearchInstitute,SouthwestPetroleumEngineeringCo.Ltd.,SINOPEC,Deyang618000,China）

Abstract:Thecontinuouscirculationsubforgasdrillingcaneffectivelyaddressproblemssuchasholebottompressurebeinghardtocontrol,theoperationpressurewindowbetweenformationporepressureandbreakpressurebeingsmall,severewellboreballooningeffectandaccidentinfluxofoilorgas.Abypassvalveforcontinuouscirculationsubisdesignedinthesideholeofthesubbody.Nomat-teritisopenorclosed,thecirculatingmediawillproduceimpactforceonit,whichmaydamageitsstrength,andthecirculationmediummayleakoutwhenitisclosed.TheANSYSsoftwarewasusedtosimulatethemechanicalbehaviorofthevalveunderbothclosedandopenconditions,andfurthermoreanalyzedthedangeroussectionofthevalvebody.Theresultshowsthatthisvalveconstructionsatisfiesthestrengthdemandsundervariousworkingenv