摘要：针对海上油气田套管清洁作业效率低,组合管柱易卡,以及无法判断卡点的风险等问题,研制了一种变径套管清洁工具,实现了非组合管柱0244.5mm套管与0193.7或0177.8mm尾管的连续清洁作业。该工具通过采用预压缩板簧结构增加了板簧的真实压缩距离,降低了在0244.5和0177.8mm套管中支反力比值,并利用ABAQUS工程模拟的方法,对压缩位移-支反力变化趋势进行了分析。优化了自清洁系统,这种结构可以起到搅拌作用,碎屑可随流体快速返出。应用PTFE+MoS2复合材料,增强了耐磨衬套自润滑性能和耐磨性能。室内试验和现场应用结果表明:变径套管清洁工具关键零部件性能满足连续清洁工艺要求,且成功应用于常规套管和13Cr套管的清洁作业,各项指标及性能良好,提高作业效率40%,节约成本50%;通过采用合适的套管清洁工艺技术和工具,还有利于油气储层的保护,减少完井作业对油气储层的污染。研究结果有利于指导变径套管清洁工具的设计与研究,推动变径套管清洁工具在完井作业中的应用。

关键词：变径 套管清洁工具 板簧 支反力 有限元 

单位：中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司