套管柱失效分析及性能提高措施研究

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1、中圖分類號：TE931單位代碼：10425學(xué)號：G1004057套管柱失效分析及性能提高措施研究FailureAnalysisandMeasurestoImprovePerformanceofCasingString工程領(lǐng)域：機械工程研究方向：機械設(shè)計及理論作者姓名：謝建雷校內(nèi)導(dǎo)師：李增亮教授現(xiàn)場導(dǎo)師：王志明高級工程師二〇一五年十月FailureAnalysisandMeasurestoImprovePerformanceofCasingStringAThesisSubmittedfortheDegreeofEn

2、gneeringMasterCandidate：XieJianleiSupervisor：Prof.LiZengliangCollegeofMechanical&ElectronicEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)獨創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)書格式關(guān)于學(xué)位論文的獨創(chuàng)性聲明工作所取得的導(dǎo)＿指導(dǎo)下獨立進行■本人雛聲明：所呈交的論文是本人在指謝外’的。盡我所知，除文中己經(jīng)加以標(biāo)注和致成果，論文中有關(guān)資料和數(shù)據(jù)是實事求是或撰寫的研宄成果，也不包含本人

3、或他人為獲得中國石油本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表一書而使用過的材料。與我同工作的同志大學(xué)（華東）或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷證對研究所做的任何貢獻均已在論文中作出了明確的說明。。若有不實之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任曰期年一月９曰：學(xué)位論文作者簽名—學(xué)位論文使用授權(quán)書（包括但不限于其?。崳姳救送耆珖痛髮W(xué)（華東）有權(quán)使用本學(xué)位論文同意中豕有關(guān)部（機１】，用方式包括但不限于：保留學(xué)位論文按規(guī)定向國刷版和電子版），使學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱、借閱和復(fù)印，將學(xué)位論文構(gòu)、贈送和交換）

4、送交、的全部或部分入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，采用影印縮印或其他復(fù)制手段保存內(nèi)容編ｙ學(xué)位論文。保密學(xué)位論文在解密后的使用授權(quán)同上。上°日期：年／月？日＿＿學(xué)位論文作者簽名：日期：別ｒ年ｍ月日指導(dǎo)教師簽名：摘要石油套管在鉆井以及油田后期開采過程中起著非常重要的作用，使用不當(dāng)將會導(dǎo)致套管發(fā)生各種形式的失效。套管的抗擠毀性能作為套管的主要性能，起著維持套管穩(wěn)定性的重要作用。現(xiàn)在常規(guī)采用API套管強度計算方法進行套管強度計算，結(jié)果是保守的，并不能正確反映套管的強度差異。因此，需要建立一種能反映套管強度參

5、數(shù)統(tǒng)計特性的計算方法?；诖耍疚闹攸c對套管的加工工藝、套管的抗擠毀性能和套管柱的設(shè)計進行研究，完成的工作包括：(1)改進套管加工工藝，包括提高套管管坯質(zhì)量和螺紋的加工精度、提高套管噴漆質(zhì)量，從而提升套管質(zhì)量。(2)在對各種套管抗擠強度計算方法進行對比研究的基礎(chǔ)上，提出了在幾何缺陷、軸向載荷和非均勻載荷作用下套管抗外擠強度的計算模型，提出了套管在復(fù)合載荷作用下的強度計算模型；利用有限元分析軟件對套管的抗外擠強度計算公式進行了對比驗證。(3)在不同井況和套管類型的條件下，推導(dǎo)出了套管強度的三軸應(yīng)力計算模型，根據(jù)改進

6、的等安全系數(shù)法，提出套管柱強度設(shè)計的理論與方法，即首先按抗擠強度選擇套管，然后通過抗拉和抗內(nèi)壓強度對套管強度進行校核，由此選出符合要求的套管。如果抗拉或抗內(nèi)壓強度不滿足安全要求，需要重新選擇套管進行抗擠強度設(shè)計。在套管柱設(shè)計的基礎(chǔ)上，應(yīng)用VisualBasic軟件編制相應(yīng)的套管柱設(shè)計應(yīng)用軟件，該軟件操作簡單。關(guān)鍵詞：套管，加工工藝，擠毀強度，套管柱設(shè)計iFailureAnalysisandMeasurestoImprovePerformanceofCasingStringXieJianlei(Mechatroni

7、cEngineering)DirectedbyProf.LiZengliangAbstractInoildrillingandlateroilextractionprocesscasingplaysanimportantrole,poorchoicewillleadtovariousformsofcasingfailure.Thecoreperformanceofcasingisitscollapsing-resistance,whichisvitaltomaintainthestabilityofcasing.

8、Atpresent,calculatingthecasingstrengthmainlyusetheAPImethod.Themainproblemofthestandardistooconservativeandcannotreflectthedifferentmanufacturers,differentqualityandintensitybetweencasing