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套管钻井将井下破岩钻进和下套管作业同步,具有钻井与完井一体化的特征,既可降低工程费用,又可减少井下复杂与事故,因而具有良好的发展和应用前景。过去对套管的研究局限于传统的下套管固井方面,关注的多是套管柱的抗挤、抗内压、抗拉等静态性能,采用的是静力学分析方法。在套管钻井中,套管柱在经受了钻井过程中的长时间的旋转及各种形式的大量磨损之后,完钻后其各种性能能否作为符合固井和采油作业要求的管柱留在井底,关系到采油井的生产寿命,因此对完钻后的套管柱剩余强度进行评估以确定其性能状态及适用性,对于采油井寿命的预测与评价具有现实意义。
本研究详细考虑了套管柱在井下所受的各种力、特别是由于扭转而产生的残余应力对套管性能的影响;考虑了套管柱在完钻后由于受旋转与磨损而导致的疲劳程度的影响,分有裂纹存在和无裂纹存在两种情况,应用FAD适用性评价方法对其进行了评估。从而将对套管适用性的评价由原来的“静”分析结合疲劳程度这一“动”因素,转化为考虑其服役历史影响的“动态”评价。