高溫高壓井中套管的蠕變分析.pdf

1、隨著油田開(kāi)采地域的擴(kuò)大和開(kāi)采深度的增加，油田普遍存在著異常高溫和高壓的問(wèn)題。高溫高壓井的損壞現(xiàn)象比較常見(jiàn)，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失，需要針對(duì)其特征進(jìn)行比較科學(xué)的設(shè)計(jì)評(píng)估。 高溫高壓井強(qiáng)度分析設(shè)計(jì)時(shí)，圍巖蠕變引起的非均勻載荷和套管的長(zhǎng)期蠕變等因素對(duì)結(jié)果的影響很大。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，根據(jù)彈塑性理論和蠕變理論進(jìn)行了套管柱的蠕變分析。 首先，將蠕變套管力學(xué)模型簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變狀態(tài)的模型，以純?nèi)渥兝碚摓榛A(chǔ)，建立了均

2、勻載荷作用下套管的力學(xué)模型，并求出了應(yīng)力分量、有效應(yīng)力和有效應(yīng)變率的理論解，通過(guò)有效應(yīng)力和有效應(yīng)變率實(shí)現(xiàn)套管的蠕變強(qiáng)度分析和預(yù)測(cè)；進(jìn)一步考慮了外圍巖層對(duì)套管的作用，建立了雙層套管模型，并推導(dǎo)出相應(yīng)的理論公式。 然后，建立了巖層流變引起的非均勻載荷下的套管的力學(xué)模型，推導(dǎo)出了應(yīng)力分量及有效應(yīng)力和有效應(yīng)變率的漸進(jìn)解析解。通過(guò)實(shí)例計(jì)算，與均勻載荷的結(jié)果相比較，證明載荷的非均勻性會(huì)顯著降低套管的強(qiáng)度和壽命。 最后，在套管的蠕變分