[發(fā)明專利]一種關(guān)于油氣開發(fā)中封隔器承載能力包絡(luò)線的計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210107898.7
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114491860A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈新普;沈甜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;E21B33/12;G06F119/14
• 代理公司: 沈陽一諾君科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21266
• 代理人: 王建男

本申請?zhí)峁┝艘环N關(guān)于油氣開發(fā)中封隔器承載能力包絡(luò)線的計算方法，包括：獲取所述芯軸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)；根據(jù)所述關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)，確定待獲取承載能力包絡(luò)線的極限點(diǎn)；根據(jù)所述極限點(diǎn)確定所述待獲取承載能力包絡(luò)線的草圖；根據(jù)所述安全系數(shù)，整理所述待獲取承載能力包絡(luò)線的草圖，得到承載能力包絡(luò)線。綜上可知，本申請可以高效地計算出封隔器的承載能力包絡(luò)線，所以能夠解決承載能力包絡(luò)線計算過程未知會嚴(yán)重影響封隔器的使用和維護(hù)的問題。這一成果對于自主設(shè)計新型封隔器、以及理解及解密缺乏理論說明的高端進(jìn)口封隔器實(shí)際承載能力等具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及油氣田采油氣井下設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種關(guān)于油氣開發(fā)中封隔器承載能力包絡(luò)線的計算方法。

背景技術(shù)

高溫高壓深井的油氣井封隔器是石油開采井下設(shè)備中的核心設(shè)備，封隔器承載能力包絡(luò)線是封隔器受力狀態(tài)判定的重要依據(jù)，當(dāng)封隔器所受的載荷大小在承載能力包絡(luò)線范圍以內(nèi)時，能夠保證封隔器的完整性。

但是在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，封隔器生產(chǎn)廠家僅提供封隔器承載能力包絡(luò)線，給出允許的載荷范圍，不會提供承載能力包絡(luò)線的計算過程，導(dǎo)致按照承載能力包絡(luò)線設(shè)計的安全管柱系統(tǒng)及施工參數(shù)會發(fā)生意料之外的破壞。另外，生產(chǎn)廠家提供的封隔器承載能力包絡(luò)線驗(yàn)證是在封隔器坐封后，且下部沒有懸重的情況下進(jìn)行的。若封隔器下部受到拉力(如雙封隔器改造時，上部封隔器受到下部管柱的拉力)，封隔器芯軸的承載能力將會下降，按照承載能力包絡(luò)線設(shè)計可能會產(chǎn)生安全隱患。除此外，如果封隔器的零部件在實(shí)際工程中發(fā)生損壞，由于未能知曉承載能力包絡(luò)線的計算過程，往往會導(dǎo)致工作人員難以找到確切的損壞原因，以及采取具有針對性的修補(bǔ)和預(yù)防措施，長此以往，不止會影響工作效率，還會嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。

綜上可知，承載能力包絡(luò)線計算過程未知會嚴(yán)重影響封隔器的使用和維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N關(guān)于油氣開發(fā)中封隔器承載能力包絡(luò)線的計算方法，能夠解決承載能力包絡(luò)線計算過程未知會嚴(yán)重影響封隔器的使用和維護(hù)的問題。

本申請的技術(shù)方案是一種關(guān)于油氣開發(fā)中封隔器承載能力包絡(luò)線的計算方法，封隔器包括芯軸，方法包括：

獲取所述芯軸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)；

根據(jù)所述關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)，確定待獲取承載能力包絡(luò)線的極限點(diǎn)；

根據(jù)所述極限點(diǎn)確定所述待獲取承載能力包絡(luò)線的草圖；

根據(jù)所述安全系數(shù)，整理所述待獲取承載能力包絡(luò)線的草圖，得到承載能力包絡(luò)線。

可選地，所述關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息包括：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性性能和尺吋信息。

可選地，所述獲取所述芯軸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)的方法包括：

獲取所述芯軸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息；

根據(jù)所述芯軸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息，確定所述芯軸的環(huán)空壓差載荷極限值和軸向力極限值；

確定所述芯軸的工況環(huán)空壓差載荷和工況軸向力；

根據(jù)所述環(huán)空壓差載荷極限值和工況環(huán)空壓差載荷確定環(huán)空壓差載荷安全系數(shù)，以及根據(jù)所述軸向力極限值和工況軸向力確定軸向力安全系數(shù)；

比較所述環(huán)空壓差載荷安全系數(shù)和軸向力安全系數(shù)的數(shù)值，取最小值為安全系數(shù)。

可選地，所述極限點(diǎn)包括：基礎(chǔ)極限點(diǎn)、計算極限點(diǎn)和安全極限點(diǎn)；

以及，所述根據(jù)所述關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、材料性能信息和安全系數(shù)，確定待獲取承載能力包絡(luò)線的極限點(diǎn)的方法包括：