高温高压高产斜井油管柱摩擦磨损失效机理研究
郭晓强1
李潇1
柳军1
黄亮2
方达科2
魏安超2
1.西南石油大学机电工程学院,成都6105002.中海石油(中国)有限公司湛江分公司,湛江524057
摘要：针对高温高压高产(三高)气井油管柱磨损失效问题,采用微元法、能量法结合哈密顿原理建立了油管柱非线性流致振动模型,模型考虑了井眼轨迹变化、井筒温度压力变化和套管接触碰撞等因素,通过开展油管柱振动模拟试验验证了模型的正确性和有效性.基于White-Fleisher磨损理论,提出了三高气井油管柱磨损量和磨损深度计算方法,试验测定了油管柱摩擦因数和磨损效率,在此基础上,系统分析了产量、井斜角、井段长度、封隔器位置和扶正器位置对油管磨损特性的影响规律,提出了现场油管柱防磨、减磨方法,即:随产量的增加,管柱磨损寿命呈现降低的趋势,且存在一个突变产量,现场配产设计时,采用提出的分析方法确定突变产量,使现场配产远离突变产量;井眼轨迹设计时,尽量减小直井段长度,增加造斜段长度和稳斜段井斜角,提高油管寿命;封隔器和扶正器设置都存在一个最优位置,此位置与井身结构、管柱结构的因素有关,需采用提出的分析方法确定最优位置,指导井下工具的设计.研究成果可有效提高三高气井油管柱的使用寿命.
关键词：三高气井油管柱非线性流致振动磨损特性磨损失效机理
分类号：TE38(油气田开发与开采)
资助基金：中国博士后科学基金(2021TQ0273)国家自然科学基金(51875489)国家自然科学基金(52105125)中国科学院重点实验室开放基金(E229kf15)四川省自然科学基金(2022NSFSC19222)
论文发表日期：2023-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 156-168 )
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