超深井套管卡瓦效应的拉伸极限载荷理论计算

作     者：练章华 万智勇 宋琳 赵朝阳 林铁军 LIAN Zhanghua;WAN Zhiyong;SONG Lin;ZHAO Zhaoyang;LIN Tiejun

作者机构：油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 

出 版 物：《西南石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition))

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：155-163页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51974271 52274042) 

主　　题：深井超深井 卡瓦悬挂器 套管断裂 力学模型 拉伸极限载荷 

摘      要：针对新疆某油田超深井井口套管悬重过大,造成卡瓦牙对套管外壁齿入损伤,且累计损伤导致卡瓦悬挂器套管断裂失效的事故频繁,提出了“卡瓦效应的拉伸极限载荷来评价井口卡瓦悬挂器夹持部分套管的强度设计,具体为基于第三强度理论和第四强度理论,分别建立了井口卡瓦悬挂器夹持套管的“卡瓦效应拉伸极限载荷计算模型。计算结果表明,从安全角度评价套管强度,采用第三强度理论计算卡瓦悬挂器套管的卡瓦效应拉伸极限载荷更合理,但为更充分利用材料的力学性能,应采用第四强度理论进行评价,还得到在四通有限空间内,可以保证有较大的卡瓦效应拉伸极限载荷的最佳卡瓦半锥角为23°~25°,最佳卡瓦有效接触长度为135~145 mm。研究方法和结果将为卡瓦悬挂器井口套管的强度设计、各种安全施工作业等提供理论依据。