钟 虹，何 沙，2，刘少胡

1.西南石油大学经济管理学院，四川 成都 610500；2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学，四川 成都 610500；3.长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434000

引言

2019 年中国石油对外依存度70.8%、天然气43%，能源安全担忧持续上升[1]。为保障石油天然气安全高效的开采，连续管作业技术在完井、钻井等领域得到广泛应用，在油气行业被誉为“万能作业机”。2000 年以来，连续管技术迎来又一轮发展高潮。连续管服务规模从2005 年开始呈逐年上升趋势，现已占常规修井的60%，约占已钻完井压裂的30%[2]。

随着页岩气、煤层气等非常规油气大规模的开采，连续管得到了更为广泛的应用，但连续管出现失效问题越来越严重。典型的连续管作业装置工作示意图如图1 所示[3]，钢制连续管在下入和起出时不断地发生弯直。连续管完成一趟作业至少发生6次弯曲-拉直塑性大变形，屈服强度下降5% ∼10%，这将不可避免地使连续管产生“低周疲劳损伤”[4]。据现场调研发现，连续管正常下井作业30∼40 次，而有的仅10 次左右就失效了，直接影响连续管作业效率和作业成本。

图1 连续管作业弯曲-拉直循环示意图[3]Fig.1 Schematic diagram of bending and straightening cycle for CT operation

针对上述连续管易疲劳失效问题，国内外学者开展了大量的研究工作，通过理论、实验和数值研究的方法研究连续管疲劳寿命，并提出预测疲劳寿命的模型[5-7]。部分学者通过对连续管管材、腐蚀失效、焊接方式等开展了工作，旨在获得延长连续管服役寿命的措施[8]。还有一些学者评价了含缺陷服役连续管的剩余寿命，提出了对缺陷进行评价的方法[9-11]。……