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P110合金管在油井中受到的压力和耐磨程度

作者: 来源: 日期:2020/1/7 11:31:26 人气:6

P110合金管在油井中受到的压力和耐磨程度:将壁厚非均匀度和外压非均匀度作为P110合金管小参数,本文采用小参数展开法将磨损套管径向变形非线性微分方程线性化并求解,得到了非均匀外压作用下磨损套管径向变形和相对应变的计算公式。P110合金管通过与未磨损套管静水外压下临界相对应变比较,本文建立了一种新的判断磨损套管失效的稳定性准则。P110合金管磨损套管失稳临界相对应变与套管外径成反比,与壁厚成正比,与椭圆度和外压非均匀性无关。P110合金管磨损套管失稳相对应变与初始椭圆度和磨损深度是线性关系,与外压非均匀性是抛物线关系。磨损套管周向应变试验研究:本文研制了一种新的磨损套管周向应变测量装置,设计并加工了非同心圆和钻杆嵌入式磨损套管试样,实测了磨损套管表面周向应变,对比分析了套管试样周向应变解析解和数值解。未磨损套管周向应变解析解、数值解和试验值之间相差小于8%,说明套管周向应变试验值可靠、数值分析模型和周向应变解析解计算公式正确。两种磨损套管外表面周向应变的数值解和试验值之间相差分别小于5.3%和1.8%。磨损深度较小的非同心圆、90 mm和130 mm钻杆嵌入式磨损套管表面周向应变试验值相差分别小于8%和5%。P110合金管工况条件下套管试样磨损表面主要为黏着磨损,采用基于黏着磨损机理的能量效率模型计算套管剩余壁厚是可行的。本文提出了一种新的冲击-滑动-磨粒磨损模型。根据本文磨损试验测得的井下套管材料磨损系数和摩擦系数,以及油田提供的钻井参数,计算了某实例井段套管的剩余壁厚。磨损套管的剩余壁厚是井下套管失效分析的基础数据。磨损套管的剩余壁厚是井下套管失效分析的基础数据。P110合金管可压缩粘弹性围岩中套管围压分析:本文考虑粘弹性围岩和水泥石环的可压缩性,建立了一种新的包含套管、水泥石环和围岩的套管围压分析力学模型,采用弹性-粘弹性相应原理计算了可压缩粘弹性围岩中套管的围压,分析了围岩和水泥石环的几何和物理参数对套管围压的影响。明确指出可压缩粘弹性围岩和水泥石环中套管围压稳定值比围岩和水泥石环不可压缩情况下的大11%。P110合金管不考虑粘弹性围岩和水泥石环的可压缩性会低估套管所受围压。以此为磨损套管所受载荷评价井下套管是否失效是危险的。

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