[發(fā)明專利]一種兩級油管柱壽命預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310094742.0
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103206204A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周廣厚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/007
• 分類號: E21B47/007
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體而言本發(fā)明涉及一種兩級油管柱壽命預(yù)測方法。

背景技術(shù)

文獻(xiàn)中以油管柱抗拉極限載荷、抗最大內(nèi)壓力及抗外擠毀壓力為基礎(chǔ)計(jì)算油管柱壽命，沒有考慮油管柱安全系數(shù)的因素，所預(yù)測出的油管柱壽命過長。還有的文獻(xiàn)中以油管腐蝕穿孔為基礎(chǔ)計(jì)算油管柱壽命，顯然所預(yù)測出的油管柱壽命也過長。另一篇文獻(xiàn)中還提出了油管柱接箍處疲勞壽命，這種預(yù)測油管柱壽命的方法也不十分合理。

油、氣井管柱安全性需要特別關(guān)注，尤其是當(dāng)油、氣井比較深時，或油、氣井中有腐蝕介質(zhì)時，單級管柱抗拉性能往往不能滿足安全要求，需采用兩級油管柱，進(jìn)行兩級油管柱等壽命安全優(yōu)化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有技術(shù)中兩級油管柱設(shè)計(jì)采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，兩級油管柱等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的不足是雖然下井的兩級油管柱危險斷面的強(qiáng)度相等，但是，油、氣井開采一段時間后，兩級油管柱危險斷面的強(qiáng)度就不再相等，有一級油管柱的強(qiáng)度下降的快，而另一級油管柱的強(qiáng)度下降的慢，這就造成有一級油管柱先損壞，另一級油管柱后損壞，而整個油管柱的壽命是由先損壞的一級管柱所決定的，因此使整個油管柱的壽命變短。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中油管壽命預(yù)測不準(zhǔn)確的問題，提供了一種兩級油管柱壽命預(yù)測方法能夠準(zhǔn)確的預(yù)測油管的壽命，對生產(chǎn)安全起到了重大作用。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種兩級油管柱壽命預(yù)測方法，包括

計(jì)算兩級油管柱中大尺寸油管柱初始的最大應(yīng)力：

其中，σ₁為兩級油管柱中大尺寸油管柱初始最大應(yīng)力，L₁為兩級油管柱中大尺寸油管柱長度，L₂為兩級油管柱中小尺寸油管柱長度，q₁為兩級油管柱中大尺寸油管柱每米重量，q₂為兩級油管柱中小尺寸油管柱每米重量，D_o1為兩級油管柱中大尺寸油管柱外徑，D_i1為兩級油管柱中大尺寸油管柱內(nèi)徑；

計(jì)算某一時間兩級油管柱中大尺寸油管柱最大應(yīng)力：

σx1=L1q1+L2q20.25π(Dol2-Dixl2),]]>

D_tx1＝D_i1+2vt；

其中，σ_x1為兩級油管柱中大尺寸油管柱某一時間最大應(yīng)力，D_ix1為兩級油管柱中大尺寸油管柱某一時間的油管內(nèi)徑，t為時間；v為腐蝕速率；

據(jù)以下公式計(jì)算兩級油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系數(shù)：

其中，α₁為兩級油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系數(shù);P₁為兩級油管柱中大尺寸油管柱絲扣抗拉極限載荷，g為重力加速度；

根據(jù)上述計(jì)算出來的兩級油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系數(shù)計(jì)算某一時間兩級油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系數(shù)為:

其中，α_x1為兩級油管柱大尺寸油管某一時間的抗拉安全系數(shù)；

當(dāng)所述某一時間的兩級油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系數(shù)等于預(yù)設(shè)的安全系數(shù)閥值，則油管柱抗拉安全系數(shù)的下降時間為所述兩級油管柱中大尺寸油管柱的抗拉安全壽命；

計(jì)算兩級油管柱中小尺寸油管柱初始的最大應(yīng)力：