[工學]第5講[第二章套管柱及注水泥設計]——套管柱載荷分析(編輯修改稿)
2025-02-15 08:35 本頁面
【文章內容簡介】 ???一般設計中是不予考慮出于安全浮力溫度變化引起的力碰后時產生的力摩擦力④其它附加拉力力③注水泥引起的附加應應力②套管彎曲引起的附加拉力①本身自重產生的軸向,... . . . . . . . . .（ 1）軸向載荷種類 自重產生的軸向拉力，是軸向應力產生的基本原因。在井口最大。 教材P258 式 7— 7 API標準中套管的強度值是沒有考慮彎曲應力的影響的，對于井眼上存在大的斜度或狗腿時，這樣由于彎曲的影響就增大了套管的軸向拉力。特別是在靠近扣處易形成裂縫損壞，故應給予考慮。 教材 P259 式 7— 10 在深井或超井的注水泥過程中，由于注水泥漿量較大，故在水泥還未返出套鞋處時，將對套管柱產生一較大的附加軸向應力。教材 P259 式 7— 11 其它的附加力。摩擦力一般認為是與浮力相抵消的。而剩余的力由于計算復雜，有時難以預料，故一般用安全系數來進行考慮。 軸向載荷及套管的抗拉強度 （ 1）軸向載荷種類 實際設計中，一般不考慮浮力對軸向載荷的作用，則設計結果偏于安全。 但在計算精度要求較高的情況下（如高溫高壓井），為了更好的發(fā)揮管材強度性能，此時往往不能簡單的給予忽略。 軸向載荷及套管的抗拉強度 （ 2）軸向載荷下套管抗拉強度 目前我國現場中所用的套管絕大多數為 API標準圓扣套管：扣為 V型，扣根與扣尖為圓孤形。 從 API的套管抗拉強度試驗和現場的實際可以看出，絕大部分套管的破壞形式是滑扣，特別是對于圓螺紋，本體拉斷的情況要比滑扣情況少的多。 所以一般在設計中，除了考慮套管的屈服強度外，還要考慮套管絲扣的連接強度。 值得注意的是， 在軸向載荷下，不僅存在連接強度的問題，而且還由于雙軸應力效應對抗內壓、抗外壓強度都有影響，同時對套管絲扣的密封也有直接的影響。 外擠壓載荷及套管的抗擠強度 （ 1）外擠載荷種類 （假設管外水泥沒有凝固，管外是鉆井液） 一般情況下，外擠載荷按最危險的情況考慮，即按套管內全部掏空來計算套管承受的外擠載荷。 ???????????????? 地質構造力的影響鹽巖層、膏巖等）；易流動的巖石擠壓力（；地層流體產生的靜壓力力；管外泥漿柱產生的靜壓外擠壓載荷及套管的抗擠強度 套管內全掏空 載荷 井深 載荷 井深 套管內載荷 套管外載荷 載荷 井深 有效載荷 套管內液面 井身結構 外擠壓載荷及套管的抗擠強度 （ 2）套管的 API抗擠強度 抗外擠強度是指擠毀套管試件需要的最大外擠壓力。套管受外擠作用時， 其破壞形式主要是喪失穩(wěn)定性而不是強度破壞。 失穩(wěn)后的套管被擠扁（輕者）或破裂，使鉆頭或其它井下工作不能通過，地層封隔遭到破壞，將被迫停鉆或停產，套管損壞嚴重者油氣井報廢。 套管抗擠強度取決于材料性能、橫截面的幾何形狀和套管所承受負荷的狀況。理論分析和實驗研究表明， 套管徑厚比 d / δ（外徑 /壁厚）較大時：失穩(wěn)破壞； 當套管徑厚
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1