非均匀外载下弯曲井眼中含缺陷套管抗挤强度计算新模型

作者：胡旭光,胡光辉,何焱

摘要：目前套管抗挤强度通常按照ISO 10400标准计算,但该标准在计算时将斜井视为直井,未考虑井眼弯曲的影响。虽然已有学者建立了考虑井眼弯曲后的套管抗挤强度计算公式,但其公式未考虑套管制造缺陷如不圆度、壁厚不均的影响,不符合实际情况。为了建立综合考虑各项影响因素的套管抗挤强度计算公式,将井眼弯曲、制造缺陷考虑在内,建立了套管抗挤强度计算新模型。研究结果表明:①新建模型考虑了套管所受非均匀外载、井眼弯曲、制造缺陷对抗挤强度的影响,更符合井下套管实际情况;②通过对比得出自建公式计算出的抗挤强度值变化趋势与黄根炉教授建立的弯曲井眼套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值的变化趋势一致;③通过有限元软件建立了弯曲井眼套管三维模型,将模拟值分别与自建公式计算值、黄根炉教授建立的套管抗挤强度公式计算值、ISO公式计算值进行对比,自建的公式计算值更接近有限元模拟值;④计算值变化趋势及其与模拟值的对比能反映出新模型的正确性及计算精度,可以为井下套管抗挤强度的精确计算提供参考。

发文机构：中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 国家能源高含硫气藏开采研发中心 四川长宁天然气开发有限责任公司

关键词：弯曲井眼井下套管制造缺陷非均匀外载抗挤强度计算模型Curved boreholeDownhole casingManufacturing defectiveNon-uniform loadCollapsing strengthCalculation model

分类号： TE9[石油与天然气工程—石油机械设备]