SK1井套管磨损剩余强度安全评价研究

作     者：崔国杰 许杰 曹衍国 靳楠 赵洪山 CUI Guojie;XU Jie;CAO Yanguo;JIN Nan;ZHAO Hongshan

作者机构：中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营257000 

出 版 物：《石油矿场机械》 (Oil Field Equipment)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：25-31页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中国海洋石油集团有限公司科技项目“渤海复杂潜山油气藏精细油藏描述及高效开发技术研究”(CNOOC-KJ135ZDXM36TJ03TJ-GD2020-01) 

主　　题：套管磨损 磨损预测 剩余强度 技术套管 安全评价 

摘      要：深井超深井钻井过程中,受井眼狗腿度、机械钻速、顶驱转速等因素影响,技术套管的磨损问题不容忽视,严重时将会导致其抗外挤、抗内压强度明显降低,对井筒完整性造成极大隐患。为此,结合SK1井244.5 mm技术套管磨损原因深入分析,利用套管“磨损-效率理论模型,建立了套管磨损量及剩余壁厚的预测方法,指出套管磨损严重位置通常发生在狗腿度较大的井深处,且随顶驱转速增加和机械钻速降低,套管的磨损量明显增大。通过将磨损套管分别简化成具有内壁不圆、不均度的含缺陷套管及“矩形槽套管,建立了磨损套管的剩余抗外挤、抗内压强度计算方法及全井段剩余强度安全系数计算方法。分析表明,当顶驱转速高于100 r/min、机械钻速低于0.87 m/h时,SK1井244.5 mm套管的抗外挤最小安全系数将会低于1.0,需采取合理的钻井提速及防磨措施,以保证技术套管的强度安全。研究成果对于今后深井超深井的套管柱安全设计具有重要的指导意义。