复合磨损对弯曲套管抗挤强度的影响

摘要：

在大位移井、 水平井和三维定向井的弯曲造斜段,由于井眼轨迹复杂,造成套管弯曲变形、 扁化、 严重磨损或磨穿,井下摩阻扭矩过高导致卡钻和断钻具等井下事故频发,出现了许多新的套管损坏问题.鉴于此,建立了弯曲套管力学模型,发现随着套管弯曲曲率增加,截面扁化程度加剧,套管抗挤强度降低.同时分析了复合磨损对套管抗挤强度的影响;在单尺寸月牙磨损理论假设的基础上,根据参与磨损的钻杆接头尺寸不同,建立了复合锐进型月牙磨损和复合钝进型月牙磨损两种几何模型;采用解析法计算了复合磨损情况下套管的抗挤强度;通过有限元模拟验证,发现在相同磨损深度下,复合月牙磨损与最小磨损半径单月牙磨损的套管抗挤强度十分接近,最大误差控制在5％以内,且误差随磨损深度的增加而减小.研究结果可为复杂井井眼轨迹设计提供参考.

关键词：弯曲套管、扁化套管、复合磨损、抗挤强度

所属期刊栏目：48

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金项目 "超临界二氧化碳环境中动力学反应与冲刷耦合作用下水泥微缝自密封机理研究" 51774094

在线出版日期：2020-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：123-128,142