考慮環(huán)空溫度場(chǎng)及壓力場(chǎng)的高溫高壓井套管強(qiáng)度安全評(píng)價(jià).pdf

1、高溫高壓井前期投入成本高，開發(fā)技術(shù)難度大，對(duì)套管強(qiáng)度全壽命設(shè)計(jì)提出更高的要求。而生產(chǎn)中儲(chǔ)層流體攜帶高溫能量，引起高溫高壓井環(huán)空壓力異常，對(duì)套管安全造成威脅。因此，本文主要考慮儲(chǔ)層流體攜帶能量對(duì)高溫高壓井井筒溫度場(chǎng)及壓力場(chǎng)的影響，分析套管強(qiáng)度安全性，并結(jié)合套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)流程，給出高溫高壓井套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)的推薦做法，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　考慮井筒溫度、壓力變化對(duì)井筒流體物性的影響和溫度-壓力耦合效應(yīng)，結(jié)合能量守恒原理和半瞬態(tài)傳熱理論，

2、分別建立高溫高壓油井和氣井井筒溫度模型，得到管柱及環(huán)空溫度場(chǎng)矩陣。在環(huán)空溫度場(chǎng)基礎(chǔ)上，基于多尺度體積相容性原理，建立不同尺寸下多環(huán)空壓力-體積雙向耦合計(jì)算模型。應(yīng)用編制的多尺度環(huán)空壓力-體積耦合數(shù)值計(jì)算算法，分析產(chǎn)量和生產(chǎn)時(shí)間因素對(duì)環(huán)空壓力的影響。依據(jù)計(jì)算的環(huán)空壓力，參考API套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法和API-RP-90（Annular Casing Pressure Management for Offshore Wells）套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)推薦

3、做法，給出考慮環(huán)空壓力熱沖擊的自由段套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法?？紤]井眼曲率對(duì)非自由段套管強(qiáng)度削弱作用，建立套管截面總變形能方程。并應(yīng)用最小勢(shì)能原理，分析彈性范圍內(nèi)套管軸向彎曲曲率與套管截面不圓度的關(guān)系。應(yīng)用應(yīng)力等效原理，分析彎曲和外壓作用下套管截面的三向應(yīng)力分布和極值失穩(wěn)載荷。綜合以上環(huán)空溫度、壓力計(jì)算方法和套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合油田高溫高壓井套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)流程，分別給出環(huán)空溫度場(chǎng)計(jì)算推薦做法、環(huán)空壓力計(jì)算推薦做法及考慮環(huán)空壓力的套管強(qiáng)度計(jì)