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连续油管井下损伤分析和疲劳寿命预测
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【农村经济毕业论文】摘 要：连续油管技术在采油井下作业中具有广泛的用途，随着连续油管技术的完善，连续油管技术在采气、采油、修井、完井等工艺中具有广泛的应用价值。在连续油管使用过程中，需要保证连续油管的安全生产，因此需要采取合理的方式进行连续油管的井下损伤分析与疲劳寿命预
摘 要：连续油管技术在采油井下作业中具有广泛的用途，随着连续油管技术的完善，连续油管技术在采气、采油、修井、完井等工艺中具有广泛的应用价值。在连续油管使用过程中，需要保证连续油管的安全生产，因此需要采取合理的方式进行连续油管的井下损伤分析与疲劳寿命预测，保证连续油管技术合理利用，安全生产。
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关键词：连续油管技术；损伤分析；寿命预测
1、前言
我国的连续油管技术的发展经历了一个曲折的过程，虽然该技术从上世纪60年代开始已经使用，但是因为技术不到位，连续油管的损伤因素多，疲劳寿命短等，导致该技术处于停滞发展的状态。近年来随着相关的配套技术的发展成熟，连续有挂技术在油气输送、井下作业得到广泛的应用。在井下作业过程中，连续油管技术能够用于采气、采油、修井、完井、钻井等各种工程内，因为该剧书具有一定的连续性以及很好的密封型，能够在井下作业起到较好的效果，而且该技术具有使用效率达，提升井下作业时间的作用，可以减少底层二次污染所导致的额外费用，应用范围广，具有较强的使用价值[1]。连续油管井下作业的关键在于保持油管的稳定性，因此在作业的不过成，需要对油管的损伤进行分析，并且构建合理的结构模型，对连续油管的疲劳寿命进行预测，从而保证油管的安全生产。
2、损伤分析
相比于国外的连续油管井下作业而言，我国的连续油管技术的认知程度不高，而且相关的制造行业、配套措施都相对滞后，因此造成井下作业过程中，连续油管的损伤因素较多。
2.1 连续油管损伤因素
在连续油管井下作业的过程中，因为生产环境、安全控制以及油管本身质量等多种因素，都会对连续油管的损伤产生影响，主要产生油管损伤的因素有以下方面：（1）在井下作业前，对于井下作业的评估不够，因此导致连续油管盲目生产，从而引起油管损伤，影响生产效率；（2）连续油管制造材料质量不合格，造成工作时的损伤，从而制约了连续油管的使用范围；（3）在井下作业前，对于世界生产情况考虑不足，因为连续油管生产过程中，相关的机械主要是引入国外的先进技术以及配套设备，但是所采用的设备与国内采油井的实际情况出入情况较大，因此引发连续管损伤，导致连续管井下应用发展缓慢。
2.2 技术措施
连续油管井下作业的压力较大，范围较广，因此需要根据采油的状况设计不同的管柱，比如生产管柱、机械砾石充填等相关的管柱，而且生产的过程中不需要电缆，在井下连续油管工作过程中，需要采用钢丝绳进行吊装，并且采用起下钻的方式进行零序循环钻井。在连续油管井下作业过程中，采用一定井斜度的警钟作业以及负压射孔技术，能够有效的降低有关损伤，具有较好的应用效果[2]。
3、连续管疲劳寿命预测
相关的研究表明，导致连续管失效的主要因素，是因为在内压作用下的弯曲疲劳，因此分析连续管的疲劳寿命以及相关的影响因素，对于保证井下作业安全生产，提升井下作业效率具有重要的作用[3]。
3.1 连续管弯曲变形过程
井下作业前的连续油管是直的，为了方便运输，将连续管卷寸运输，而且井下作业中，采用牵引链条将连续油管拉离卷筒。在起下作业过程中，连续油管需要经历6次完全变形，因此油管承受较大的弯曲载荷、内压强与轴向应力，容易使连续弯管产生疲劳断裂。
3.2 影响疲劳寿命的因素分析
在对连续油管的疲劳寿命的分析中，其中疲劳寿命主要受到连续油管的外景、壁厚、卷筒直径、连续油管弹性模量以及工作时的内部液体压力的影响，主要的影响如下。
3.2.1 内部液体压力的影响
保持其他条件，对于不同的有关内部液体压力的分析可知，当连续油管的内部压力达到一定程度时，疲劳寿命与压力曲线出现一个拐点，根据相关的资料分析，该压力值为17.24MPa附近，当压力超过这个压力值时，连续管的疲劳寿命随着压力的增加而急剧减少，因此在连续油管的使用过程中，必须将内部液体压力控制在一定的压力下，避免带着较高的内压进行工作。
3.2.2 外径、壁厚与卷筒直径的影响
保持其他参数不变时，对连续油管进行单因素分析，分析结果表明，当连续油管的外径尺寸越小，油管在弯曲过程所受的影响越小，因此采用小外径的连续油管，能够保证油管的疲劳寿命较长。而当外径一定时，连续油管的壁厚对油管的疲劳寿命影响较小，而相关的研究表明，连续油管的疲劳寿命随着卷筒直径的增大而增大[4]。
3.2.3 抗拉强度的影响
在对抗拉强度的分析中，随着连续油管的抗拉强度的提升，油管寿命也明显增加。
3.3 提升油管疲劳寿命措施
为了提升连续油管的疲劳寿命，提升井下工作效率，需要在油管的加工、运输以及施工过程中，尽量保证以下几点：（1）优先采用抗拉强度高的材料制作连续油管，制作过程中需要对材料的成本以及抗拉强度进行综合分析；（2）连续油管作业车设计中，应该尽量增大卷筒直径，而对于大直径的油管，需要尽量增加油管壁厚；（3）在满足作业要求的前提下，尽量选择小直径的连续油管进行井下作业。
4、结语
连续油管井下作业所受的影响因素较多，容易引起油管损伤与降低油管疲劳寿命，因此在油管的制造与使用的过程中，需要对相关的参数意思作业条件进行控制，选择合理的井下作业方式，从而减少连续油管的损伤，增加油管疲劳寿命，提升井下作业工作效率。
参考文献
[1]刘永琪，徐丹，刘艳森.井下作业中连续油管技术的应用现状探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量，2012，（08）：119.
[2]茹淼，唐佳，袁振宇.连续油管技术在中石油浅海修井平台上的应用探讨[J].钻井液与完井液，2011，（01）：66-68 .
[3]张洪伟.连续油管力学分析[D].中国石油大学，2010 .
[4]李秋燕，刘铁军，梁宇庭，杨鹏，刘又铭，刘刚.连续油管技术在冲砂作业中应用效果[J].石油矿场机械，2012，（06）：84-87
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