[發明專利]玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法

在審

• 申請號: 202310090408.1
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN115906712A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 黃有為
• 申請（專利權）人: 南智（重慶）能源技術有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F111/04;G06F119/04
• 代理公司: 重慶西南華渝專利代理有限公司 50270
• 代理人: 杜爭爭

1.一種玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、玻璃鋼油管柱振動分析；

S2、玻璃鋼油管的沖蝕分析；

S3、玻璃鋼油管柱的剛強度分析；

S4、玻璃鋼油管柱振動疲勞壽命計算。

2.根據權利要求1所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：步驟S1中，對井下玻璃鋼油管柱的振動檢測將通過檢測油管柱地面井口裝置上的振動，通過振動檢測獲得的結果，分析注入流體對油管柱作用力的變化規律，將檢測位置的流場作為整個油管柱流場分析的邊界條件；應用計算流體分析軟件，分析整個油管柱內的流場，獲得整個油管柱的振動規律。

3.根據權利要求1或2所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：振動檢測方法為：根據工作要求于工況的變化，在生產現場進行傳感器布置并實測，獲得檢測時油管柱的振動情況，通過多次的振動檢測，得到油管柱振動的變化規律。

4.根據權利要求3所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：在生產現場定期進行振動檢測及數據采集，根據采集的結果對井下玻璃鋼油管柱的振動狀況進行校驗。

5.根據權利要求1、2或4所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：步驟S2中，利用流場分析系統，分析獲得回注氣田水在油管內的壓力分布關系式為P_f＝kH+2.5，其中，k表示壓力系數，k＝0.01MPa/m；H表示距離井口的深度，單位m。

6.根據權利要求1、2或4所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：步驟S3中，剛強度分析的邊界條件包括約束條件，約束包括井口采油樹對油管的約束、井底扶正器對油管的約束以及井底扶正器僅在油管發生變形后，井底扶正器與套管發生接觸時對油管的變形發生約束。

7.根據權利要求6所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：剛強度分析的邊界條件還包括外加載荷，外加載荷包括回注氣田水的壓力、油管自重、從井底到井口溫度變化產生的熱應力。

8.根據權利要求7所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：井筒內的溫度隨井深的變化而發生變化，在距離井口任意位置井筒的溫度按照下式進行計算：T＝T₀+Z25；

式中：Z表示井筒計算位置到井口的距離，單位m；

T表示分析位置井筒溫度，單位℃；

T₀表示井口溫度，單位℃。

9.根據權利要求1、2、4、7或8所述的玻璃鋼油管振動疲勞壽命預測方法，其特征在于：步驟S4中，通過步驟S1-S3的分析，獲得流動誘發振動的附加應力和油管的綜合應力，根據分析結果，對油管進行振動疲勞壽命預測。