连续油管疲劳寿命分析方法研究
2019-11-22仪忠建唐宏宝贾容锐杨继现
石油天然气学报 2019年5期
仪忠建,李 进,聂 伟,唐宏宝,贾容锐,杨继现
渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北 任丘
1.连续油管失效形式
连续油管在使用过程中,会受到物理破坏、化学腐蚀等不同形式的损伤,按照连续油管的损伤方式[1][2],其失效形式可分为3种类型:① 物理破坏损伤。连续油管作业工程中,受到挤压、扭转、弯曲、拉伸等力学破坏。在周期性的力学破坏下连续油管产生疲劳损伤,会在一定程度上减少连续油管的使用寿命。② 化学腐蚀损伤。连续油管作业常常在腐蚀性介质环境中,在高温高压的条件下,会增加设备的腐蚀速率。③ 人为因素损伤。主要指装备制造安装失误、作业中操作不当等人为因素造成的连续油管损伤行为。
基于连续油管的受损程度、受损形式各不相同[3],可将其分为以下3种类型:① 变形失效。变形失效是指连续油管作业过程中产生的塑性变形失效。变形失效的主要表现形式为油管鼓胀和截面扁平等。连续油管的塑性变形可能会使油管产生塑性疲劳损伤。② 表面损伤失效。有表面腐蚀损伤与表面接触损伤2种失效形式。表现形式有局部穿孔、压痕、摩痕以及凹陷等[4]。③ 断裂失效。断裂失效是连续油管最为普遍的失效形式,包括过载断裂、应力断裂和疲劳断裂。
2.连续油管寿命预测方法
针对连续油管较为成熟的疲劳寿命预测理论有:Miner线性累积理论、应力及应变准则和3参数幂函数能量法。基于现场应用与试验数据基础上的经验公式法也较为常见。……
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