[發明專利]一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法

在審

• 申請號: 202110643929.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113279745A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 彭庚;鄭有成;范宇;周朗;張華禮;李玉飛;唐庚;張林;羅偉;陸林峰;王漢;龔浩;馬梓瀚
• 申請（專利權）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;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

1.一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，包括如下步驟：

S1：根據地層溫度，通過金屬拉伸實驗，測試獲得油管材料在不同溫度下的屈服強度，基于油管材料在不同溫度下的屈服強度，擬合得到油管材料屈服強度隨溫度的變化規律；

S2：確定井身結構參數、管柱鋼級參數、儲層及流體物性參數；確定油管柱在初始階段的工況；基于井身結構參數、管柱鋼級參數、儲層及流體物性參數，計算工況下油管柱內外壁的溫度和壓力分布情況；

S3：基于工況下油管柱內外壁的溫度和壓力分布情況，計算工況下油管柱所承受的載荷；

S4：基于工況下油管柱所承受的載荷及油管材料屈服強度隨溫度的變化規律確定油管柱的三軸安全系數；根據油管柱的三軸安全系數對油管柱進行校核。

2.根據權利要求1所述的一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，其特征在于，S1中油管材料拉伸實驗溫度范圍為25～180℃。

3.根據權利要求1所述的一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，其特征在于，所述工況包括增產改造階段和生產階段；所述增產改造階段包括如下施工參數：施工泵壓P_p、施工排量Q_p、注入流體粘度ν_i、注入流體密度ρ_i；所述生產階段包括如下施工參數：井口壓力P_wh、井口溫度T_wh、井口流量Q_wh。

4.根據權利要求1所述的一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，其特征在于，S1中所述油管材料包括：N80材質鋼管、95SS材質鋼管、110SS材質鋼管、2532材質鋼管、2830材質鋼管。

5.根據權利要求4所述的一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，其特征在于，

所述N80材質鋼管屈服強度與溫度應滿足：σ_s1＝0.0012T²-0.5143T+607.81；

所述95SS材質鋼管屈服強度與溫度應滿足：σ_s2＝0.0025T²-0.6489T+687.19；

所述110SS材質鋼管屈服強度與溫度應滿足：σ_s3＝-0.0009T²-0.3168T+805.84；

所述2532材質鋼管屈服強度與溫度應滿足：σ_s4＝0.0101T²-2.4580T+491.10；

所述2830材質鋼管屈服強度與溫度應滿足：σ_s5＝-0.0013T²-0.1362T+422.52；

式中，σ_s1為N80材質鋼管屈服強度；σ_s2為95SS材質鋼管屈服強度；σ_s3為110SS材質鋼管屈服強度；σ_s4為2532材質鋼管屈服強度；σ_s5為2830材質鋼管屈服強度；T為溫度。

6.根據權利要求3所述的一種考慮高溫強度衰減的油管柱校核方法，其特征在于，S2中所述井身結構參數包括：井的垂深TVD、斜深MD、方位角AZ、封隔器位置PD、安全閥位置SD；所述儲層及流體物性參數包括：儲層壓力P_res、儲層溫度T_res、流體密度ρ、流體比熱c_p。