选取套管的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种选取套管的方法和装置，属于石油开发技术领域。方法包括：获取多个套管的轴向应力和屈服强度，基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度，基于每个套管的当量屈服强度、外半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值，基于每个套管的外挤毁压力值、当量屈服强度、轴向应力、内半径大小、外半径大小，确定每个套管的抗内压力值，在多个套管中，基于每个套管的外挤毁压力值和抗内压力值，选取目标套管。通过本申请实施例提供的方法选取的套管不仅考虑到套管外挤毁压力值的大小，还考虑到了套管实际中所受到的轴向应力，因此，结合轴向应力选取的套管现场适应性较强。合轴向应力选取的套管现场适应性较强。合轴向应力选取的套管现场适应性较强。

【技术实现步骤摘要】
选取套管的方法和装置


[0001]本申请涉及石油开发
，特别涉及一种选取套管的方法和装置。

技术介绍

[0002]在油田生产开发中，通常将套管柱引入到油气井井下进行生产作业。而在采取注水方式开发油田过程中，由于泥岩本身性质的不稳定，当注水进入泥岩层后，改变了岩石的应力状态，使得岩石产生变形和位移，给套管施加了外挤毁压力，使套管被挤毁，或者由于套管内部固井冲洗液等液体的压力使套管被损坏。为避免套管被挤毁损坏以保证油田正常生产，需要对套管进行合理选取。
[0003]相关技术中，技术人员通常根据外挤毁压力值的大小，来选取油田生产开发中所使用的套管。
[0004]上述方法中，仅仅是考虑套管外挤毁压力值的大小等单一因素，而实际中，套管在遭受到外挤毁压力还受到了轴向压力作用，即轴向应力。因此，通过上述方法选取的套管适应性较差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种选取套管的方法和装置，可以解决相关技术中选取的套管适应性较差的问题。所述技术方案如下：
[0006]一方面，提供了一种选取套管的方法，所述方法包括：
[0007]获取多个套管的轴向应力和屈服强度；
[0008]基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度；
[0009]基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值；
[0010]基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小，确定每个套管的抗内压力值；
[0011]在所述多个套管中，基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，选取目标套管。
[0012]在一种可能实现方式中，所述基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度，包括：
[0013]基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度以及公式(1)，确定每个套管的当量屈服强度：
[0014][0015]其中，Y
Pa
为当量屈服强度，S
A
为轴向应力，Y
P
为屈服强度。
[0016]在一种可能实现方式中，所述基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外
半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值，包括：
[0017]基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值以及公式(2)，确定每个套管的外挤毁压力值：
[0018][0019]其中，P
e
为外挤毁压力值，Y
Pa
为当量屈服强度，A、B、C和G均为预设常量，Ε为弹性模量常数，D为外半径，t为管壁厚度，为塑性外挤毁与屈服强度外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值，为弹性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值，为塑性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值。
[0020]在一种可能实现方式中，所述基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小，确定每个套管的抗内压力值，包括：
[0021]基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小以及公式(3)，确定每个套管的抗内压力值：
[0022][0023]其中，P
ba
/P
bo
为抗内压力值，P
ba
为有轴向载荷和外压时的额定极限内压，P
bo
为无轴向载荷和外压时的额定极限内压，S
A
为轴向应力，Y
P
为屈服强度，P
e
为外挤毁压力值，a为内半径，b为外半径。
[0024]在一种可能实现方式中，所述在所述多个套管中，基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，选取目标套管，包括：
[0025]基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，在预先建立的
套管的外挤毁压力值、套管的抗内压力值和套管的安全系数值的对应关系中，确定每个套管的安全系数值；
[0026]在多个安全系数值中，选取最大的安全系数值；
[0027]在所述多个套管中，选取所述最大的安全系数值对应的目标套管。
[0028]一方面，提供了一种选取套管的装置，所述装置包括：
[0029]获取模块，用于获取多个套管的轴向应力和屈服强度；
[0030]第一确定模块，用于基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度；
[0031]第二确定模块，用于基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值；
[0032]第三确定模块，用于基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小，确定每个套管的抗内压力值；
[0033]选取模块，用于在所述多个套管中，基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，选取目标套管。
[0034]在一种可能实现方式中，所述第一确定模块，用于：
[0035]基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度以及公式(1)，确定每个套管的当量屈服强度：
[0036][0037]其中，Y
Pa
为当量屈服强度，S
A
为轴向应力，Y
P
为屈服强度。
[0038]在一种可能实现方式中，所述第二确定模块，用于：
[0039]基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值以及公式(2)，确定每个套管的外挤毁压力值：
[0040][0041]其中，P
e
为外挤毁压力值，Y
Pa
为当量屈服强度，A、B、C和G均为预设常量，Ε为弹性
模量常数，D为外半径，t为管壁厚度，为塑性外挤毁与屈服强度外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值，为弹性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值，为塑性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值。
[0042]在一种可能实现方式中，所述第三确定模块，用于：基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小以及公式(3)，确定每个套管的抗内压力值：
[0043][0044]其中，P
ba
/P
bo
为抗内压力值，P
ba
为有轴向载荷和外压时的额定极限内压，P
bo
为无轴向载荷和外压时的额定极限内压，S
A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种选取套管的方法，其特征在于，所述方法包括：获取多个套管的轴向应力和屈服强度；基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度；基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值；基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小，确定每个套管的抗内压力值；在所述多个套管中，基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，选取目标套管。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度，确定每个套管的当量屈服强度，包括：基于获取到的每个套管的轴向应力和屈服强度以及公式(1)，确定每个套管的当量屈服强度：其中，Y
Pa
为当量屈服强度，S
A
为轴向应力，Y
P
为屈服强度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值，确定每个套管的外挤毁压力值，包括：基于所述每个套管的当量屈服强度、每个套管的外半径大小与管壁厚度的比值以及公式(2)，确定每个套管的外挤毁压力值：其中，P
e
为外挤毁压力值，Y
Pa
为当量屈服强度，A、B、C和G均为预设常量，Ε为弹性模量常数，D为外半径，t为管壁厚度，为塑性外挤毁与屈服强度外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值，为弹性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管
壁厚度的比值，为塑性外挤毁与塑弹性外挤毁分界点上的外半径大小与管壁厚度的比值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小，确定每个套管的抗内压力值，包括：基于所述每个套管的外挤毁压力值、所述每个套管的当量屈服强度、所述每个套管的轴向应力、每个套管的内半径大小、每个套管的外半径大小以及公式(3)，确定每个套管的抗内压力值：其中，P
ba
/P
bo
为抗内压力值，P
ba
为有轴向载荷和外压时的额定极限内压，P
bo
为无轴向载荷和外压时的额定极限内压，S
A
为轴向应力，Y
P
为屈服强度，P
e
为外挤毁压力值，a为内半径，b为外半径。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多个套管中，基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，选取目标套管，包括：基于所述每个套管的外挤毁压力值和所述每个套管的抗内压力值，在预先建立的套管的外挤毁压力值、套管的抗内压力值和套管的安全系数值的对应关系中，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：林莉莉，唐庆，步宏光，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：