不同腐蚀缺陷套管剩余强度预测方法研究

摘要：

为预测在生产井套管腐蚀后的剩余强度,基于对套管表面腐蚀坑形状的规则化表征,采用有限元法建立了可模拟不同形状腐蚀缺陷的套管力学分析模型,用弹塑性理论进行腐蚀后套管剩余抗内压和抗外挤强度求解.以直径244.5 mm、P110钢级套管为例,对圆球、椭球和矩体等3种形状、不同几何尺寸腐蚀坑的套管剩余强度进行规律性研究,给出了套管腐蚀后剩余强度预测流程,并成功应用于海外M油田在生产井.研究结果表明:腐蚀坑深度比是影响套管剩余强度的主要因素,随着腐蚀坑深度比的增加,套管剩余强度近似呈线性或6次多项式规律性下降趋势;当腐蚀坑投影面积相同时,矩体形坑腐蚀对套管剩余强度的影响最严重,椭球形腐蚀坑次之,圆球形腐蚀坑影响程度最低;对于相同的腐蚀形状及尺寸,腐蚀坑个数对套管剩余强度影响较小,但套管损坏或屈服的危险点增加.研究结果可为套管腐蚀后油气井的完整性及再利用评估提供有效手段.

关键词：套管、腐蚀缺陷、规则化表征、剩余强度、预测方法、影响规律

所属期刊栏目：47

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划项目“海上试验及工程应用示范总体方案优化设计”2017YFC0804500;中海石油中国有限公司综合科研项目“深水钻完井关键器材研制”2017KJZC06

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：122-127