Safety and reliability evaluation of casing in ultra-deep well based onuncertainty analysis of extrusion load摘要
超深井套管的挤压载荷具有不确定性,其限制了安全系数法的应用。因此,提出了超深井钻井过程中套管失效安全性和可靠性的评价方法。基于考虑到套管强度参数多样性和地层-水泥环-套管体系完整性的超深井挤压力模型,我们引入概率统计理论来推导套管失效强度和挤压力的不确定性分布函数。然后,应用“应力-强度干涉”理论来获得套管的可靠性R、置信区间和可靠性安全系数nR。然后,以塔里木油田库车区块多口超深井为例,进行了套管失效安全可靠性分析。在油田统计的基础上,得出了几点结论。传统的安全系数大于可靠性安全系数。地面套管和生产套管都比技术套管安全。更准确的原始数据可以缩小nR的置信区间宽度,降低技术套管的坍塌风险。可靠性的变化与可靠性-安全系数的变化是一致的。对于技术套管,当R大于0.50和0.92时,nR分别大于1.0和1.1。对于生产套管,当R大于0.98时,nR大于1.1。对于每种类型的套管,受套管挤压载荷不确定性的影响,当挤压载荷超过一定值(但该值小于套管强度)时,可靠性开始下降。挤压载荷的标准差越大,对可靠性变化的影响越明显。与传统设计安全系数相比,可靠性更直观地反映了套管抗挤安全度的变化,这为钻井作业中传统设计安全系数的选择提供了重要补充。
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