过套管通过性模拟检测

检测项目

套管最小内径检测：模拟工具串通过套管时，测量并确认套管柱的最小通径尺寸。

套管弯曲度与狗腿度模拟：评估并模拟套管柱在井下的实际弯曲程度，检验工具能否顺利通过弯曲段。

套管接箍内台阶通过性测试：检测工具串能否顺利通过套管接箍处的内台阶，避免发生卡阻。

套管变形与缩径检测：模拟并识别套管因地质应力或外力造成的局部变形或内径缩小区域。

套管壁附着物影响评估：评估套管壁上的结垢、结蜡、水泥残留等附着物对工具通过性的影响。

工具串刚性段长度适应性分析：根据模拟的井眼轨迹，分析工具串中刚性部分（如仪器、扶正器）的最大允许长度。

工具串外径与扶正器配置验证：验证计划下井的工具串最大外径及扶正器配置是否满足套管通过性要求。

通过摩阻与阻力预测：通过模拟下入过程，预测工具串在套管中运行时的摩擦阻力大小。

工具串导向头通过能力测试：重点测试工具串前端导向头设计对通过接箍、变径等复杂结构的引导能力。

高温高压环境适应性模拟：在模拟井下温度压力条件下，检测工具材料与结构性能变化对通过性的影响。

检测范围

新井完井套管柱：在完井作业前，对全新套管柱进行通过性模拟，确保后续生产管柱和工具能顺利下入。

老井及修井作业井筒：对生产多年的老井或计划修井的井筒进行检测，评估因腐蚀、结垢等导致的通过性变化。

水平井及大位移井套管：针对轨迹复杂的水平井和大位移井，其套管通过性挑战更大，是检测的重点范围。

含有特殊附件（如封隔器座放短节）的管柱：检测工具串能否顺利通过装有预置式座放短节等特殊附件的套管段。

小间隙井眼套管：针对外层套管与内层套管或油管之间环空间隙很小的井况，进行精细化的通过性评估。

注水井及注汽井套管：评估因长期注水、注汽可能导致套管结垢、腐蚀后的内部通径状况。

侧钻井眼窗口及锻铣段：检测工具串通过侧钻开窗位置或套管锻铣段时的顺畅性与安全性。

含有多级压裂滑套的完井管柱：模拟工具串在带有多个内滑套的完井管柱中逐级通过的可行性。

海上平台及深水井套管：为成本高昂的海上及深水作业提供前置的通过性风险预警。

弃井作业前的井筒状况评估：在永久弃井作业前，评估封堵工具等能否顺利下至预定位置。

检测方法

三维CAD数字模拟法：利用三维设计软件，建立的套管和工具串数字模型，进行虚拟装配与运动仿真。

物理缩比模型实验法：按比例缩小制作井筒和工具模型，在实验台架上进行直观的通过性测试。

全尺寸地面模拟试验法：使用真实套管和工具，在车间或试验井场搭建水平或倾斜试验架进行1:1测试。

基于测井数据的软件分析法：输入多臂井径、陀螺测斜等实际测井数据，由专用软件计算分析通过性。

力学模型计算法：建立工具串在套管中的力学模型，计算其通过弯曲段时的通过力、弯矩和应力。

关键点通过性重点分析法：不进行全程模拟，只针对接箍、变径点、窗口等已知关键风险点进行针对性分析。

对比参照法：与同区块、同类型已成功作业的井的套管数据和工具串进行对比，评估新作业的通过性。

动态流体耦合模拟法：考虑泵送或钻柱旋转等动态工况，模拟流体与工具相互作用下的通过行为。

风险概率评估法：结合历史数据和模拟结果，对工具串遇卡、遇阻等风险进行概率化定量评估。

多工况组合模拟法：组合不同的井眼温度、压力、工具串组合等工况，进行最优化和最恶劣情况下的模拟。

检测仪器设备

三维激光扫描仪：用于高精度获取真实套管接箍、短节等部件的内部三维形貌数据，建立数字模型。

多臂井径仪（实际测井数据源）：其测量得到的套管实际内径变化曲线，是进行模拟分析最核心的输入数据之一。

高精度套管通径规：用于现场或实验室直接检测套管的最小内径，作为模拟结果的校准基准。

井下电视（CCTV）或光学内窥镜：直观观察套管内部状况，如腐蚀、裂纹、附着物等，辅助判断通过性障碍。

专用通过性模拟软件（如WellClear）：集成力学计算与三维可视化的专业软件，是进行数字模拟的核心工具。

全尺寸模拟试验架：可调节角度和弯曲度的钢架，用于铺设真实套管并进行全尺寸工具串通过试验。

力学传感器与数据采集系统：安装在试验工具串上，实时测量并记录通过过程中的推力、拉力、扭矩等力学参数。