發(fā)布時(shí)間：2020-05-21 01:26

【摘要】： 近年來(lái),隨著深井?dāng)?shù)量增多,在已經(jīng)下入套管的井中繼續(xù)鉆進(jìn)造成套管內(nèi)壁的磨損是深井鉆井期間一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。如何準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)套管的磨損程度及磨損剩余強(qiáng)度對(duì)于深井套管的設(shè)計(jì)及鉆井施工具有十分重要的意義。 論文分析了套管的磨損原因和機(jī)理,應(yīng)用目前發(fā)展比較成熟的White和Dason磨損效率模型,求出套管的磨損面積。同時(shí)利用幾何關(guān)系,計(jì)算出月牙型磨損套管的最大磨損深度。磨損套管剩余強(qiáng)度分析主要包括剩余抗擠強(qiáng)度和剩余抗內(nèi)壓強(qiáng)度分析。均勻外載剩余抗擠強(qiáng)度分析中,將套管磨損看成是套管自身缺陷,通過(guò)修正考慮內(nèi)部缺陷的套管強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式,得到一種新的求解磨損剩余強(qiáng)度的方法,具有很好的計(jì)算精度。非均勻外載抗擠強(qiáng)度分析中,給出了一種剩余抗擠強(qiáng)度的計(jì)算方法,推導(dǎo)了一種將非均勻外載轉(zhuǎn)化成均勻外載的方法,并討論了地層彈性常數(shù)對(duì)套管外擠力的影響,為深井套管柱設(shè)計(jì)提供參考。剩余抗內(nèi)壓強(qiáng)度分析中,通過(guò)建立“長(zhǎng)形槽”模型,進(jìn)行理論推導(dǎo)并結(jié)合有限元數(shù)值計(jì)算分析磨損套管的剩余強(qiáng)度。 根據(jù)建立的力學(xué)計(jì)算模型,利用Matlab語(yǔ)言編程,對(duì)勝科1井進(jìn)行實(shí)例分析,根據(jù)完井井身結(jié)構(gòu)及實(shí)際工作參數(shù),計(jì)算出全井各段套管最大磨損深度、剩余強(qiáng)度及剩余強(qiáng)度安全系數(shù)及其它們隨井深的變化關(guān)系,得到了全井段中安全系數(shù)較小的危險(xiǎn)點(diǎn),及套管磨損后設(shè)計(jì)的安全系數(shù),給出設(shè)計(jì)中許可的磨損深度,為深井的套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供了參考。
【圖文】：

第三章 磨損套管的剩余抗擠強(qiáng)度計(jì)算獻(xiàn)資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，套管磨損一般為非均勻磨損，其形式主要為月于月牙型磨損部位壁厚最薄，且存在較大不圓度和壁厚不均度等幾何缺擠壓力作用于套管時(shí)，將產(chǎn)生附加彎矩，形成應(yīng)力集中區(qū)，進(jìn)而出現(xiàn)屈服承載迅速降低，塑性區(qū)迅速由內(nèi)壁向外壁擴(kuò)展，在套管磨損處發(fā)展成塑性結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，造成套管擠毀失效。 3-1 為磨損套管的擠毀形貌[33]。由圖可知，非均勻磨損擠毀截面呈“梨”勻磨損套管擠毀類似于“三鉸”失穩(wěn)，未磨損套管的擠毀截面呈“啞鈴”鉸”失穩(wěn)；顯然，均勻磨損套管的擠毀與未磨損套管的擠毀情況相似。研對(duì)于非均勻磨損套管，擠毀在磨損區(qū)域塑性鉸形成過(guò)程中，套管內(nèi)壁其它壓仍然保持線性關(guān)系。因此，在計(jì)算磨損套管的抗擠強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮度的影響，，同時(shí)考慮制造缺陷對(duì)套管抗擠強(qiáng)度的影響。

第三章 磨損套管的剩余抗擠強(qiáng)度計(jì)算以下分析根據(jù)套管隨著磨損度的變化情況來(lái)分析套管的剩余抗0 10 20 30 40 502030405060708090100磨套管損余剩度強(qiáng)MPa，套管磨損度，%磨損半徑為84mm磨損半徑為63.5mm圖 3-5 套管剩余抗擠強(qiáng)度與磨損度之間的關(guān)系5 The relationship between residual collapsing strength and wear degr
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH117.1

【參考文獻(xiàn)】

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