高温高压深井磨损套管应力热-结构耦合场分析

被引:6
作者
姜学海 [1 ]
王耀峰 [2 ]
窦益华 [2 ]
机构
[1] 中国石油大学(北京)
[2] 西安石油大学
关键词
高温高压; 深井; 磨损套管; 应力分布; 热-结构耦合场;
D O I
10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2009.06.004
中图分类号
TE273 [试油];
学科分类号
摘要
建立了含磨损缺陷套管-水泥环-地层有限元计算模型,采用ANSYS软件的间接法实现热应力和外载荷的热-结构耦合场分析,研究了高温高压深井中温度对含磨损缺陷套管强度的影响规律,为高温高压深井井下套管强度计算和安全性分析提供了理论依据。实例分析表明,磨损明显改变了套管应力分布的非均匀性,套管内最大等效应力随着温度的增加而增加;常温下套管可承受40%的磨损而不至损坏;当井下温度超过250℃时,即使套管完整没有含磨损缺陷,此时套管内的最大应力已经超过套管的最小屈服强度;在正常的温度梯度下,位于井下5080 m处的Φ139.7 mm(5(1/2)英寸)套管所能承受的最大磨损程度为10%。
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