【摘要】： 近年來,隨著深井數(shù)量增多,在已經(jīng)下入套管的井中繼續(xù)鉆進造成套管內(nèi)壁的磨損是深井鉆井期間一個不容忽視的問題。如何準確地預測套管的磨損程度及磨損剩余強度對于深井套管的設計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理,應用目前發(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。同時利用幾何關(guān)系,計算出月牙型磨損套管的最大磨損深度。磨損套管剩余強度分析主要包括剩余抗擠強度和剩余抗內(nèi)壓強度分析。均勻外載剩余抗擠強度分析中,將套管磨損看成是套管自身缺陷,通過修正考慮內(nèi)部缺陷的套管強度計算經(jīng)驗公式,得到一種新的求解磨損剩余強度的方法,具有很好的計算精度。非均勻外載抗擠強度分析中,給出了一種剩余抗擠強度的計算方法,推導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)對套管外擠力的影響,為深井套管柱設計提供參考。剩余抗內(nèi)壓強度分析中,通過建立“長形槽”模型,進行理論推導并結(jié)合有限元數(shù)值計算分析磨損套管的剩余強度。 根據(jù)建立的力學計算模型,利用Matlab語言編程,對勝科1井進行實例分析,根據(jù)完井井身結(jié)構(gòu)及實際工作參數(shù),計算出全井各段套管最大磨損深度、剩余強度及剩余強度安全系數(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)較小的危險點,及套管磨損后設計的安全系數(shù),給出設計中許可的磨損深度,為深井的套管柱強度設計提供了參考。
【圖文】：

第三章 磨損套管的剩余抗擠強度計算獻資料和現(xiàn)場實測表明，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，將產(chǎn)生附加彎矩，形成應力集中區(qū)，進而出現(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。研對于非均勻磨損套管，擠毀在磨損區(qū)域塑性鉸形成過程中，套管內(nèi)壁其它壓仍然保持線性關(guān)系。因此，在計算磨損套管的抗擠強度時，應重點考慮度的影響，，同時考慮制造缺陷對套管抗擠強度的影響。

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

【參考文獻】

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本文編號：2673514