超深气井完井管柱屈曲行为研究

作者：刘祥康; 丁亮亮^*; 李玉飞; 陆林峰; **; 罗伟; 田璐

来源：石油机械, 2020, 48(02): 29-41.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.02.005

• 完井管柱
• 热生产
• 热关井
• 屈曲行为
• 弹塑性力学
• 有限元分析

超深高温高压气井由于井筒温度高、压力高,井下管柱屈曲风险高,易造成管柱失效或冲蚀加剧等问题。通过超深高温高压气井管柱静力学分析发现热生产和热关井两个工况下管柱屈曲风险最大。鉴于此,针对热生产与热关井工况建立了用于分析两种苛刻工况下全井段油管柱屈曲问题的有限元力学模型,定量得出两种工况下全井段油管柱的屈曲形态、横向位移、油管柱-套管接触力、弯矩与扭矩等力学参数。研究结果发现:在热生产工况下,油管柱发生了不稳定的屈曲形态,在油管柱屈曲段的上部与下部位置,油管柱与套管的接触较为密集;在热关井工况下,油管柱相对只发生了轻微的纯正弦屈曲。所建立的模型可用于油管-套管屈曲损伤失效分析,可为优化现场生产工艺和延长油管柱寿命提供理论依据。

• 单位
  石油大学机电工程学院