多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法及裝置，該預(yù)測(cè)方法包括：創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型；獲取多級(jí)油管柱的相關(guān)參數(shù)，將所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；創(chuàng)建每級(jí)油管柱的壽命預(yù)測(cè)模型；將所述每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度及所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的壽命預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱的壽命。通過本發(fā)明，參考多種影響因素對(duì)多級(jí)油管柱的壽命及長(zhǎng)度等參數(shù)進(jìn)行判斷，為適時(shí)對(duì)油氣井進(jìn)行檢修及維護(hù)等作業(yè)提供數(shù)據(jù)支持，可以減小油氣井事故的發(fā)生幾率，甚至可避免油氣井事故的發(fā)生。
【專利說明】多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于石油天然氣工業(yè)的油、氣井安全生產(chǎn)技術(shù)，具體地，是關(guān)于在腐蝕環(huán) 境條件下的超深油、氣井多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油工業(yè)對(duì)石油和天然氣勘探開發(fā)的需求及石油鉆井技術(shù)的進(jìn)步，較深油、 氣井及超深油、氣井越來越多，井下油管柱的強(qiáng)度、壽命及成本會(huì)受到更多的挑戰(zhàn)，單級(jí)油 管柱往往不能滿足安全要求。而采用多級(jí)油管柱，則需要對(duì)各級(jí)油管柱的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)和 計(jì)算，以給后續(xù)的檢修和維護(hù)工作提供數(shù)據(jù)支持。
[0003] 常規(guī)的油管柱壽命計(jì)算方法只考慮新油管柱的強(qiáng)度，而很少考慮經(jīng)過腐蝕后的油 管柱強(qiáng)度變化，因此，采用常規(guī)油管柱計(jì)算方法所計(jì)算出的油管柱壽命較短。而實(shí)際應(yīng)用 中，不能只考慮油管柱的強(qiáng)度因素，還需考慮多種不同的影響因素，例如上面提到的腐蝕狀 況。因此，需要一種充分考慮油管柱腐蝕后的油管柱強(qiáng)度變化的油管柱壽命預(yù)測(cè)方法及裝 置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法及裝置，以更準(zhǔn) 確地對(duì)多級(jí)油管柱中每級(jí)管柱的長(zhǎng)度及壽命等參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法，所述 的預(yù)測(cè)方法包括：創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型；獲取多級(jí)油管柱的 相關(guān)參數(shù)，將所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；所述的 相關(guān)參數(shù)包括：油管柱的外徑、內(nèi)徑、油管柱的長(zhǎng)度、油管柱的重量、下井初期油管柱 抗拉極限載荷；創(chuàng)建每級(jí)油管柱的壽命預(yù)測(cè)模型；將所述每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度及所述相 關(guān)參數(shù)輸入所述的壽命預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱的壽命；所述的壽命預(yù)測(cè)模型為：

【權(quán)利要求】
1. 一種多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的預(yù)測(cè)方法包括： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 獲取多級(jí)油管柱的相關(guān)參數(shù)，將所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油 管柱的長(zhǎng)度；所述的相關(guān)參數(shù)包括：油管柱的外徑、內(nèi)徑、油管柱的長(zhǎng)度、油管柱的重量、下 井初期油管柱抗拉極限載荷； 創(chuàng)建每級(jí)油管柱的壽命預(yù)測(cè)模型； 將所述每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度及所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的壽命預(yù)測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱 的壽命； 所述的壽命預(yù)測(cè)模型為：
其中，Dm為第η級(jí)油管柱的外徑；Din為第η級(jí)油管柱的內(nèi)徑；g為重力加速度；Ln為第η級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；qnS每米第η級(jí)油管柱的重量；Pn為下井初期第η級(jí)油管柱抗拉極限載 荷；Tn為第η級(jí)油管柱的壽命；V為腐蝕速率；α為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油管柱抗拉安全系數(shù)；Θ為井 斜角，即井眼中心線與垂直方向之間的夾角；η為正整數(shù)，ne[1，N]，N為常數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的創(chuàng)建多級(jí)油 管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，包括： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等強(qiáng)度長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等強(qiáng)度長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，Ln為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；L為所述多級(jí)油管柱的總長(zhǎng)度；qA每米第N級(jí)油管柱的重量；Zn為簡(jiǎn)化公式的代入值，無實(shí)際物理意義，
?e ;i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的創(chuàng)建多級(jí)油 管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，包括： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等壽命長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等壽命長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，qNS每米第N級(jí)油管柱的重量；LN為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；PN為下井初期第N級(jí) 油管柱抗拉極限載荷；yn為簡(jiǎn)化公式的代入值，無實(shí)際物理意義，
t為時(shí)間；i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的創(chuàng)建多級(jí)油 管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型，包括： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等安全系數(shù)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等安全系數(shù)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，qNS每米第N級(jí)油管柱的重量；LN為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；PN為第N級(jí)油管柱的 下井初期油管柱抗拉極限載荷；i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
5. -種多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述的檢測(cè)裝置包括： 長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 長(zhǎng)度生成單元，用于獲取多級(jí)油管柱的相關(guān)參數(shù)，將所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的長(zhǎng)度預(yù) 測(cè)模型，生成每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；所述的相關(guān)參數(shù)包括：油管柱的外徑、內(nèi)徑、油管柱的長(zhǎng) 度、油管柱的重量、下井初期油管柱抗拉極限載荷； 壽命預(yù)測(cè)模型創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建每級(jí)油管柱的壽命預(yù)測(cè)模型； 壽命生成單元，用于將所述每級(jí)油管柱的長(zhǎng)度及所述相關(guān)參數(shù)輸入所述的壽命預(yù)測(cè)模 型，生成每級(jí)油管柱的壽命； 所述的壽命預(yù)測(cè)模型為：
其中，Dm為第η級(jí)油管柱的外徑；Din為第η級(jí)油管柱的內(nèi)徑；g為重力加速度；Ln為第η級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；qnS每米第η級(jí)油管柱的重量；Pn為下井初期第η級(jí)油管柱抗拉極限載 荷；Tn為第η級(jí)油管柱的壽命；V為腐蝕速率；α為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油管柱抗拉安全系數(shù)；Θ為井 斜角，即井眼中心線與垂直方向之間的夾角；η為正整數(shù)，ne[1，N]，N為常數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模 型創(chuàng)建單元具體用于： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等強(qiáng)度長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等強(qiáng)度長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，Ln為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；L為所述多級(jí)油管柱的總長(zhǎng)度；qA每米第N級(jí)油管柱的重量；Zn為簡(jiǎn)化公式的代入值，無實(shí)際物理意義，
?e[I\ -1];i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模 型創(chuàng)建單元具體用于： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等壽命長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等壽命長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，qNS每米第N級(jí)油管柱的重量；LN為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；PN為下井初期第N級(jí) 油管柱抗拉極限載荷；yn為簡(jiǎn)化公式的代入值，無實(shí)際物理意義，，
t為時(shí)間；i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級(jí)油管柱參數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述的長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模 型創(chuàng)建單元具體用于： 創(chuàng)建多級(jí)油管柱中每級(jí)油管柱的等安全系數(shù)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型； 所述的等安全系數(shù)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型為：
其中，qNS每米第N級(jí)油管柱的重量；LN為第N級(jí)油管柱的長(zhǎng)度；PN為第N級(jí)油管柱的 下井初期油管柱抗拉極限載荷；i為計(jì)數(shù)變量，i為整數(shù)。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK104453850SQ201410608351
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】周廣厚, 楊鵬, 呂晟三, 李娜 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司