[发明专利]一种两级油管柱寿命预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，具体而言本发明涉及一种两级油管柱寿命预测方法。

背景技术

文献中以油管柱抗拉极限载荷、抗最大内压力及抗外挤毁压力为基础计算油管柱寿命，没有考虑油管柱安全系数的因素，所预测出的油管柱寿命过长。还有的文献中以油管腐蚀穿孔为基础计算油管柱寿命，显然所预测出的油管柱寿命也过长。另一篇文献中还提出了油管柱接箍处疲劳寿命，这种预测油管柱寿命的方法也不十分合理。

油、气井管柱安全性需要特别关注，尤其是当油、气井比较深时，或油、气井中有腐蚀介质时，单级管柱抗拉性能往往不能满足安全要求，需采用两级油管柱，进行两级油管柱等寿命安全优化设计。现有技术中两级油管柱设计采用等强度设计，两级油管柱等强度设计的不足是虽然下井的两级油管柱危险断面的强度相等，但是，油、气井开采一段时间后，两级油管柱危险断面的强度就不再相等，有一级油管柱的强度下降的快，而另一级油管柱的强度下降的慢，这就造成有一级油管柱先损坏，另一级油管柱后损坏，而整个油管柱的寿命是由先损坏的一级管柱所决定的，因此使整个油管柱的寿命变短。

发明内容

为了解决现有技术中油管寿命预测不准确的问题，提供了一种两级油管柱寿命预测方法能够准确的预测油管的寿命，对生产安全起到了重大作用。

本发明实施例提供了一种两级油管柱寿命预测方法，包括

计算两级油管柱中大尺寸油管柱初始的最大应力：

其中，σ₁为两级油管柱中大尺寸油管柱初始最大应力，L₁为两级油管柱中大尺寸油管柱长度，L₂为两级油管柱中小尺寸油管柱长度，q₁为两级油管柱中大尺寸油管柱每米重量，q₂为两级油管柱中小尺寸油管柱每米重量，D_o1为两级油管柱中大尺寸油管柱外径，D_i1为两级油管柱中大尺寸油管柱内径；

计算某一时间两级油管柱中大尺寸油管柱最大应力：

σx1=L1q1+L2q20.25π(Dol2-Dixl2),]]>

D_tx1＝D_i1+2vt；

其中，σ_x1为两级油管柱中大尺寸油管柱某一时间最大应力，D_ix1为两级油管柱中大尺寸油管柱某一时间的油管内径，t为时间；v为腐蚀速率；

据以下公式计算两级油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系数：

其中，α₁为两级油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系数;P₁为两级油管柱中大尺寸油管柱丝扣抗拉极限载荷，g为重力加速度；

根据上述计算出来的两级油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系数计算某一时间两级油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系数为:

其中，α_x1为两级油管柱大尺寸油管某一时间的抗拉安全系数；

当所述某一时间的两级油管柱中大尺寸油管柱抗拉安全系数等于预设的安全系数阀值，则油管柱抗拉安全系数的下降时间为所述两级油管柱中大尺寸油管柱的抗拉安全寿命；

计算两级油管柱中小尺寸油管柱初始的最大应力：