针对新疆某油田超深井在更换密封件提起采油四通时,发现井口悬挂器卡瓦夹持处套管断裂的问题,结合现场X1井使用的ø232.5 mm W型卡瓦悬挂器结构,建立了悬挂器坐挂-卡瓦夹持套管的三维有限元模型。根据第四强度理论推导出卡瓦效应的...针对新疆某油田超深井在更换密封件提起采油四通时,发现井口悬挂器卡瓦夹持处套管断裂的问题,结合现场X1井使用的ø232.5 mm W型卡瓦悬挂器结构,建立了悬挂器坐挂-卡瓦夹持套管的三维有限元模型。根据第四强度理论推导出卡瓦效应的套管极限载荷计算公式,并通过有限元计算得到了理论公式的修正系数为0.913,同时得到在套管坐挂时,X1井卡瓦效应的套管极限载荷为6400 kN。有限元计算结果表明:卡瓦部分套管上的应力呈现非均匀分布,尤其是套管外壁非均匀程度较严重,且外壁牙痕上的应力集中是套管损伤、裂纹起裂和断裂的主要原因;如果存在较高的环空压力,在卡瓦部分或过渡区套管均有可能发生断裂失效破坏。建议选择无齿痕的卡瓦夹持套管,或者采用全金属密封的心轴式悬挂器,避免卡瓦悬挂器造成套管损伤破坏。研究方法和成果可为深井超深井卡瓦悬挂器套管的安全评价提供理论指导。展开更多
针对西北油田大尺寸卡瓦套管悬挂器井口坐挂载荷控制难度较大及卡瓦牙咬入深度与悬挂载荷之间的关系研究少的问题,根据 273 mm WE型卡瓦悬挂器的实际结构,建立了悬挂器坐挂套管的轴对称有限元模型,采用有限元分析与理论计算相结合的方法...针对西北油田大尺寸卡瓦套管悬挂器井口坐挂载荷控制难度较大及卡瓦牙咬入深度与悬挂载荷之间的关系研究少的问题,根据 273 mm WE型卡瓦悬挂器的实际结构,建立了悬挂器坐挂套管的轴对称有限元模型,采用有限元分析与理论计算相结合的方法,对卡瓦牙咬入深度与悬挂载荷之间的关系进行研究。将有限元模拟结果与套管表面实际咬痕进行对比,证明该有限元模型的建立与分析具有一定的准确性。在一定的悬挂载荷作用下,不同卡瓦牙吃入套管的深度不一样,卡瓦牙从下端到上端,吃入深度逐渐减小;随着悬挂载荷增大,卡瓦牙咬入套管的最大深度逐渐加深,套管剩余抗挤强度减小,当套管剩余抗挤强度减小到一定值时,即可求出卡瓦牙在一定咬入深度下对应的最大悬挂载荷。研究结果对于套管坐挂的现场施工具有一定的指导作用。展开更多
文摘针对新疆某油田超深井在更换密封件提起采油四通时,发现井口悬挂器卡瓦夹持处套管断裂的问题,结合现场X1井使用的ø232.5 mm W型卡瓦悬挂器结构,建立了悬挂器坐挂-卡瓦夹持套管的三维有限元模型。根据第四强度理论推导出卡瓦效应的套管极限载荷计算公式,并通过有限元计算得到了理论公式的修正系数为0.913,同时得到在套管坐挂时,X1井卡瓦效应的套管极限载荷为6400 kN。有限元计算结果表明:卡瓦部分套管上的应力呈现非均匀分布,尤其是套管外壁非均匀程度较严重,且外壁牙痕上的应力集中是套管损伤、裂纹起裂和断裂的主要原因;如果存在较高的环空压力,在卡瓦部分或过渡区套管均有可能发生断裂失效破坏。建议选择无齿痕的卡瓦夹持套管,或者采用全金属密封的心轴式悬挂器,避免卡瓦悬挂器造成套管损伤破坏。研究方法和成果可为深井超深井卡瓦悬挂器套管的安全评价提供理论指导。
文摘针对西北油田大尺寸卡瓦套管悬挂器井口坐挂载荷控制难度较大及卡瓦牙咬入深度与悬挂载荷之间的关系研究少的问题,根据 273 mm WE型卡瓦悬挂器的实际结构,建立了悬挂器坐挂套管的轴对称有限元模型,采用有限元分析与理论计算相结合的方法,对卡瓦牙咬入深度与悬挂载荷之间的关系进行研究。将有限元模拟结果与套管表面实际咬痕进行对比,证明该有限元模型的建立与分析具有一定的准确性。在一定的悬挂载荷作用下,不同卡瓦牙吃入套管的深度不一样,卡瓦牙从下端到上端,吃入深度逐渐减小;随着悬挂载荷增大,卡瓦牙咬入套管的最大深度逐渐加深,套管剩余抗挤强度减小,当套管剩余抗挤强度减小到一定值时,即可求出卡瓦牙在一定咬入深度下对应的最大悬挂载荷。研究结果对于套管坐挂的现场施工具有一定的指导作用。
