注汽井套管热应力计算方法对比分析

摘要：

许多热采井套管热应力计算模型忽略了地层影响,属于单轴热应力分析.文章首先将套管、水泥环、地层组成的井筒作为不同物质的组合体,兼顾高温条件下套管材料的弹性模量、屈服应力和热膨胀系数的变化,建立了套管三维弹性热应力计算模型.模型以全量和增量两种方式,计算常用套管的三轴热应力和单轴热应力.对比计算结果得到如下结论:三轴情况下套管出现较大环向应力,套管屈服与否不由某一轴向应力决定,而由3个主应力决定;按增量计算时,温度应力高于按全量计算的结果,因而套管承温极限低;按单轴计算时套管承温极限高于按三轴计算,随着钢级升高,单轴与三轴承温极限差别缩小;高钢级套管在抗高温方面并不具有绝对优势,要看材料的高温性能变化;如果同时考虑材料热膨胀系数随温度变化,则计算出的热应力更高,承温极限大幅度降低.

关键词：热采井、套管、应力、计算方法

所属期刊栏目：25

分类号：TE2(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金50234030;中国石油新疆油田分公司资助项目

在线出版日期：2005-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：93-95