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套管径向修复力怎么计算?

2021-11-13 15:04:01

  黑龙江井下工具厂家带您了解套管径向修复力计算

  当变形套管通径为110mm时,一次整形后套管通径需要达到φ112mm,考虑水泥环完全损坏,且在施加压力过程中水泥环的刚度不变化的情况下,对发生缩径变形的套管进行力学分析。在套管中整形器滚珠与缩径变形套管接触部分(整体套管内壁)施加内压,大小为132.28MPa,此时套管的径向位移和等效应力如图4和图5所示,套管沿壁厚方向径向位移和等效应力变化如图6和图7所示,套管路径沿壁厚方向由内向外。

  由图4~图7可知,套管内压为132.28MPa时,套管内壁径向位移为0.26mm,等效应力沿套管壁厚方向全部达到屈服极限758MPa,此时套管全部进入塑性区,内压132.28MPa为套管全部进入塑性区的临界内压值,当内压略大于132.28MPa时,套管位移达到1mm,套管达到通径φ112mm,达到整形要求。

  黑龙江井下工具厂家为您讲解套管变形的概念及类型

  1.1套管变形的概念

  凡是因为地应力轴向应力发生变化以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径、挤扁或弯曲等变化,统称为套管变形。

  1.2套管变形的类型

  1.2.1套管缩径

  由于套管本身局部位置质量差,强度不够及在长期注采压差作用下,套管局部产生内径变小,使套管在横截面上呈内凹椭圆形。

  1.2.2套管腐蚀孔洞、破裂

  由于地表浅层水的电化学反应长期作用在套管某一局部位置,或者由于螺纹不密封等长期影响,套管某一局部位置将会因腐蚀而穿孔,或因注采压差及作业施工压力过高而破损。

  1.2.3多点变形

  由于套管受水平地应力作用,在长期注采不平衡条件下,地层滑移迫使套管受多向水平力剪切,致使套管向内凹形多点变形。多点变形井是一种极其复杂的套损井况。

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  1.2.4严重弯曲变形

  由于泥岩、页岩在长期水侵作用下,岩体发生膨胀,产生巨大地应力变化,岩层相对滑移剪切套管,使套管按水平地应力方向弯曲,并在径向上出现严重变异。严重弯曲变形的套管,内径已不规则,多呈基本椭圆变形,长短轴关不太大,但两点或三点变形间距小,近距点一般3m以内。若两点距离过小则形成硬性急弯,2m长的通井规不能通过,这是较多见的复杂套损井况,也是较难修复的高难井况。


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