Abstract
A method for analysis of stress-strain state of the tubing column in the spatially curved well section with an arbitrary intensity of changes as the zenith and azimuth angle is developed in the article.Stresses and strains are calculated using the rod mechanics fundamentals. The system of vector differential equilibrium equations in the projections on the axes of the moving coordinate system is used for the analysis of elastic equilibrium of the tubing axis.The analysis is carried out by solving the direct problem of the rod bending by means of iterative numerical method implemented in software-oriented mathematical environment.A method to account for the limiting effect of the well walls to move of the elastic tubing axis is provided based on the processing of its geometrical parameters, as well as data and directional survey and profilometric research of the well bore.Using the designed calculation schemes, it is found that local bend of the well axis substantially increases the bending stress, which can reach the yield strength of the tubing material. For example that discussed in the article, the bending stress is approximately 300 MPa, while the minimum yield strength of steel, which are made tubing, is equal to 379 MPa.Moreover, the axial force change caused by the reciprocating motion of a rod suspension may initiate the occurrence of cyclic bending moments and stresses in the tubing. So, for the considered operating conditions, we received the following: the minimum stress of the cycle σmin = 303 MPa; the maximum stress of the cycle σmax = 346 MPa; stress amplitude of the cycle σa = 43 MPa; loading cycle asymmetry factor Rσ = 0,88. This load pattern allows to speak about the cyclic fatigue of the tubing.
Highlights
На сегодняшний день существует три принципиально разных способа добычи углеродов из продуктивного пласта
В то же время координаты начала и окончания оси Ох1 локальной системы координат соответственно равны (X1′, Y1′, Z1′) и (X2′, Y2′, Z2′)
В то же время, в эксплуатационных условиях, реакция между ними может распределяться вдоль линии или поверхности на насосно-компрессорной колонне
Summary
На сегодняшний день существует три принципиально разных способа добычи углеродов из продуктивного пласта. Этот способ наиболее часто используется при разработке новых месторождений, когда пластовое давление залежи больше давления на устье скважины. Следовательно, плотность нефти снижается, забойное давление становится ниже пластового, что вызывает движение жидкости к поверхности земли. Одним из недостатков данного метода является повышенная коррозия соединительных трубопроводов. И, на конец, третий способ — насосный. При этом способе эксплуатации на определенную глубину спус кают насосы, которые приводятся в действие за счет энергии передаваемой из вне. Наиболее часто используют либо электроцентробежные либо штанговые насосы. Последние приводятся в движение при помощи возвратно-поступательного движения колонны насосных штанг. Среди которых, например, возможность добычи углеводородов с малодебитных скважин, третий способ имеет и ряд недостатков, основным из которых является чрезвычайно тяжелые условия эксплуатации насосно-компрессорных труб (НКТ). Поэтому проблема анализа напряженно-деформированного состояния последних является весьма актуальной
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
