多级油管柱参数预测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种多级油管柱参数预测方法及装置，该预测方法包括：创建多级油管柱中每级油管柱的长度预测模型；获取多级油管柱的相关参数，将所述相关参数输入所述的长度预测模型，生成每级油管柱的长度；创建每级油管柱的寿命预测模型；将所述每级油管柱的长度及所述相关参数输入所述的寿命预测模型，生成每级油管柱的寿命。通过本发明，参考多种影响因素对多级油管柱的寿命及长度等参数进行判断，为适时对油气井进行检修及维护等作业提供数据支持，可以减小油气井事故的发生几率，甚至可避免油气井事故的发生。
【专利说明】多级油管柱参数预测方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明是关于石油天然气工业的油、气井安全生产技术，具体地，是关于在腐蚀环 境条件下的超深油、气井多级油管柱参数预测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着石油工业对石油和天然气勘探开发的需求及石油钻井技术的进步，较深油、 气井及超深油、气井越来越多，井下油管柱的强度、寿命及成本会受到更多的挑战，单级油 管柱往往不能满足安全要求。而采用多级油管柱，则需要对各级油管柱的寿命进行预测和 计算，以给后续的检修和维护工作提供数据支持。
[0003] 常规的油管柱寿命计算方法只考虑新油管柱的强度，而很少考虑经过腐蚀后的油 管柱强度变化，因此，采用常规油管柱计算方法所计算出的油管柱寿命较短。而实际应用 中，不能只考虑油管柱的强度因素，还需考虑多种不同的影响因素，例如上面提到的腐蚀状 况。因此，需要一种充分考虑油管柱腐蚀后的油管柱强度变化的油管柱寿命预测方法及装 置。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的主要目的在于提供一种多级油管柱参数预测方法及装置，以更准 确地对多级油管柱中每级管柱的长度及寿命等参数进行预测。
[0005] 为了实现上述目的，本发明实施例提供一种多级油管柱参数预测方法，所述 的预测方法包括：创建多级油管柱中每级油管柱的长度预测模型；获取多级油管柱的 相关参数，将所述相关参数输入所述的长度预测模型，生成每级油管柱的长度；所述的 相关参数包括：油管柱的外径、内径、油管柱的长度、油管柱的重量、下井初期油管柱 抗拉极限载荷；创建每级油管柱的寿命预测模型；将所述每级油管柱的长度及所述相 关参数输入所述的寿命预测模型，生成每级油管柱的寿命；所述的寿命预测模型为：
【权利要求】
1. 一种多级油管柱参数预测方法，其特征在于，所述的预测方法包括： 创建多级油管柱中每级油管柱的长度预测模型； 获取多级油管柱的相关参数，将所述相关参数输入所述的长度预测模型，生成每级油 管柱的长度；所述的相关参数包括：油管柱的外径、内径、油管柱的长度、油管柱的重量、下 井初期油管柱抗拉极限载荷； 创建每级油管柱的寿命预测模型； 将所述每级油管柱的长度及所述相关参数输入所述的寿命预测模型，生成每级油管柱 的寿命； 所述的寿命预测模型为：
其中，Dm为第η级油管柱的外径；Din为第η级油管柱的内径；g为重力加速度；Ln为第η级油管柱的长度；qnS每米第η级油管柱的重量；Pn为下井初期第η级油管柱抗拉极限载 荷；Tn为第η级油管柱的寿命；V为腐蚀速率；α为标准规定油管柱抗拉安全系数；Θ为井 斜角，即井眼中心线与垂直方向之间的夹角；η为正整数，ne[1，N]，N为常数。
2. 根据权利要求1所述的多级油管柱参数预测方法，其特征在于，所述的创建多级油 管柱中每级油管柱的长度预测模型，包括： 创建多级油管柱中每级油管柱的等强度长度预测模型； 所述的等强度长度预测模型为：
其中，Ln为第N级油管柱的长度；L为所述多级油管柱的总长度；qA每米第N级油管柱的重量；Zn为简化公式的代入值，无实际物理意义，
?e ;i为计数变量，i为整数。
3. 根据权利要求1所述的多级油管柱参数预测方法，其特征在于，所述的创建多级油 管柱中每级油管柱的长度预测模型，包括： 创建多级油管柱中每级油管柱的等寿命长度预测模型； 所述的等寿命长度预测模型为：
其中，qNS每米第N级油管柱的重量；LN为第N级油管柱的长度；PN为下井初期第N级 油管柱抗拉极限载荷；yn为简化公式的代入值，无实际物理意义，
t为时间；i为计数变量，i为整数。
4. 根据权利要求1所述的多级油管柱参数预测方法，其特征在于，所述的创建多级油 管柱中每级油管柱的长度预测模型，包括： 创建多级油管柱中每级油管柱的等安全系数长度预测模型； 所述的等安全系数长度预测模型为：
其中，qNS每米第N级油管柱的重量；LN为第N级油管柱的长度；PN为第N级油管柱的 下井初期油管柱抗拉极限载荷；i为计数变量，i为整数。
5. -种多级油管柱参数预测装置，其特征在于，所述的检测装置包括： 长度预测模型创建单元，用于创建多级油管柱中每级油管柱的长度预测模型； 长度生成单元，用于获取多级油管柱的相关参数，将所述相关参数输入所述的长度预 测模型，生成每级油管柱的长度；所述的相关参数包括：油管柱的外径、内径、油管柱的长 度、油管柱的重量、下井初期油管柱抗拉极限载荷； 寿命预测模型创建单元，用于创建每级油管柱的寿命预测模型； 寿命生成单元，用于将所述每级油管柱的长度及所述相关参数输入所述的寿命预测模 型，生成每级油管柱的寿命； 所述的寿命预测模型为：
其中，Dm为第η级油管柱的外径；Din为第η级油管柱的内径；g为重力加速度；Ln为第η级油管柱的长度；qnS每米第η级油管柱的重量；Pn为下井初期第η级油管柱抗拉极限载 荷；Tn为第η级油管柱的寿命；V为腐蚀速率；α为标准规定油管柱抗拉安全系数；Θ为井 斜角，即井眼中心线与垂直方向之间的夹角；η为正整数，ne[1，N]，N为常数。
6. 根据权利要求5所述的多级油管柱参数预测装置，其特征在于，所述的长度预测模 型创建单元具体用于： 创建多级油管柱中每级油管柱的等强度长度预测模型； 所述的等强度长度预测模型为：
其中，Ln为第N级油管柱的长度；L为所述多级油管柱的总长度；qA每米第N级油管柱的重量；Zn为简化公式的代入值，无实际物理意义，
?e[I\ -1];i为计数变量，i为整数。
7. 根据权利要求5所述的多级油管柱参数预测装置，其特征在于，所述的长度预测模 型创建单元具体用于： 创建多级油管柱中每级油管柱的等寿命长度预测模型； 所述的等寿命长度预测模型为：
其中，qNS每米第N级油管柱的重量；LN为第N级油管柱的长度；PN为下井初期第N级 油管柱抗拉极限载荷；yn为简化公式的代入值，无实际物理意义，，
t为时间；i为计数变量，i为整数。
8. 根据权利要求5所述的多级油管柱参数预测装置，其特征在于，所述的长度预测模 型创建单元具体用于： 创建多级油管柱中每级油管柱的等安全系数长度预测模型； 所述的等安全系数长度预测模型为：
其中，qNS每米第N级油管柱的重量；LN为第N级油管柱的长度；PN为第N级油管柱的 下井初期油管柱抗拉极限载荷；i为计数变量，i为整数。
【文档编号】E21B47/00GK104453850SQ201410608351
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】周广厚, 杨鹏, 吕晟三, 李娜 申请人:中国石油天然气股份有限公司