Document

Solid expandable tubular in well drilling

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2008
Language
English
English abstract
Studies were done to explain a phenomenon which happens in field while expanding tubular against irregularly shaped casing or bore holes. The tubular deforms with an oval shape in which the minor diameter is smaller then a required drift necessary passing completion tools through the tubular. The tools stuck down hole and require milling of tubular to resolve it. This results in delays and increased cost and must be avoided. Simulations were carried for two and three dimensional models under varying properties of formation. The simulation results were in agreement with the field measurements. This proved that the developed model and results are correct. Later parametric studies were done. It was found that the ovality varies with the variation in expansion ratio and also results in unacceptable length and thickness variations for expansion ratios greater than 16.5%. Also a test-rig for Solid Expandable Tubular is designed to conduct tubular expansion tests for tubular sizes ranging from 4" to 9 5/9" with expansion ratios varying from of 10% to 30%. The test-rig will be able to test the tubular under fixed free and fixed-fixed conditions. Various conceptual designs of the test-rig wer developed and a final design emerged from these designs. Detailed design calculation were done either analytically, if possible, or using finite element method. Instrumentation and control system is also designed to monitor, control and store data for system variables. These variables include strain, displacement, expansion force, tubular thickness and length variations, operating fluid temperature, flow rate, and speed and location of expansion cone. The factors of safety for all components vary from 2.1 to 13.7 indicating that all the components are safe under designed conditions. The test-rig can sustain a maximum load of 250 tons in bending.
Arabic abstract
المشروع يحاول توضيح ظاهرة تحدث عندما يتوسع أنبوب ضد جدار غير منتظم، كالغلاف الداخلي للأبار أو تشكيلة الصخور. الأنبوب الموسع يتخذ شكل بيضاوي يكون فيه القطر الأصغر أصغر من القطر الضروري المرور الأدوات خلال الأنبوب. هذا سيؤدي إلى إلتصاق تلك الأدوات بالأنبوب و لحل المشكلة يتطلب تعرية الأنبوب من الداخل. هذا الحل مكلف جدا و لتجنب هذه المعضلة يتوجب فهم الظاهرة و العوامل التي تودي إلى حدوثها.. الدراسة بدأت بالتحليل الإحصاني ,و لكن لم يمكن إيجاد علاقة بين المتغيرات المؤثرة على هذه الظاهرة لم يسلم التحليل الثنائي الأبعاد بسبب التبسيط النتائج المتوقعة. أعطت المحاكاة الثلاثية الأبعاد تتائج أكثر دقة لتحديد ظروف الإشكال في النموذج المقلد بتحديد مكان المشكلة لفهم المؤثرات في خلق هذه الظاهرة.
بحث المشروع أيضا تصميم جهاز لإختبار توسيع الأنابيب. إن جهاز الإختبار مصمم لإجراء إختبارات التوسيع الأنبوبية لحجوم الإنبوب تتراوح من 4 إلى 9 9 / 5 "بنسب توسيع من 10 % إلى 35 %. جهاز الإختبار يجب أن يكون قادر على إختيار الأنابيب تحت ظروف التثبيت من الجانبين و التثبيت من جانب واحد. العديد من التصاميم التصورية المختلفة لجهاز الإختبار طورت. بإستعمال طريقة الإختيار البسيط، إحدى المفاهيم إختيرت للتصميم المفصل إستعملت طريقة العنصر المحدودة للتصميم المفصل لكل مكونات جهاز الإختبار مثل صحن الطرف و اعمدة المساندة, الخ ، بينما إستعمل التصميم التحليلي لتصميم المزاليچ. شروط تحميل المزاليچ گانت مستندة على نفس ظروف تصميم باقي الأجزاء. نظام السيطرة وأجهزة القياس مصممان للمراقبة، و السيطرة وتخزين البيانات المتغيرات النظام المختلفة. تتضمن هذه المتغيرات الإجهاد، الإزاحة، ضغط التوسيع، إختلاف الطول والسمك، درجة حرارة السائل وسرعة التدفق وسرعة وموقع الموسيع. أنواع مختلفة من أجهزة القياس وأدوات متعلقة إختيرت لمراقبة وإكتساب البيانات. هذه البيانات بعد ذلك ستستعمل كما هي او تحول للمحصول على المعلومات ذات العلاقة النتائج تشير إلى اداء آمن التجارب.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Shuwa, Suleiman Mohammed.
Sultan Qaboos University
2015
Theses and Dissertations
0
0
Al-Rahbiyah, Mashael Mahmoud Khalfan.
Sultan Qaboos University
2013
Theses and Dissertations
0
0
Al-Balushiyah, Majda Ahmed Sulaiman.
Sultan Qaboos University
2013
Theses and Dissertations
0
0
Al-Farsiyah, Hajir Abdullah Khalaf.
Sultan Qaboos University
2015