[发明专利]一种割缝套管力学强度的测试方法

说明书

本发明公开了一种割缝套管力学强度的测试方法，获取特定材质割缝套管物理力学特征参数；制备不同长度割缝套管试件；对所述不同长度割缝套管中的每种割缝套管试件在轴向、径向施加不同的荷载，进而获得荷载‑时间的变化规律曲线、应力‑应变的变化规律曲线、荷载‑位移的变化规律曲线；然后基于上述各曲线建立对应的力学强度‑变形理论模型、力学强度‑荷载理论模型；并基于所述每种割缝套管试件的在不同荷载作用力下的力学强度‑变形理论模型、力学强度‑荷载理论模型，根据割缝套管弹性变形力学特性，对整管长度割缝套管的不同荷载作用力下力学强度特性进行分析，获得割缝套管力学强度特性结果。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种割缝套管力学强度的试验测试方法。

背景技术

水力喷砂割缝套管可以改善油气井近井地带的渗流条件，提高油气井产量，适用于油气井解堵、增产增注。当完整套管割缝之后，在井下作业过程中会受到套管自身重量、井口转动、地层蠕动等的影响，产生附加应力，造成割缝套管弹性变形，随着附加应力的不断累积，当超过套管的最小屈服强度时，割缝套管就会由弹性变形转为塑性变形，这种屈曲剧变可直接导致套管屈服以及井下安全事故。

发明内容

本申请提供一种割缝套管力学强度的试验测试方法，解决了现有技术中当外界荷载超过套管屈服强度时，套管就会发生塑性变形，导致套管屈服以及井下安全事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种割缝套管力学强度的测试方法，所述方法包括：获得特定材质割缝套管物理力学特征参数；制备不同长度割缝套管试件；对所述不同长度割缝套管中的每种割缝套管试件，采用不同的拉、压和扭转荷载，对所述割缝套管轴向施加不同的荷载，并控制所述荷载的加载大小、加载时间和加载次数，获得所述每种割缝套管试件的荷载-时间的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的应力-应变的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的荷载-位移的变化规律曲线；对所述不同长度割缝套管中的每种割缝套管试件，采用不同压荷载，对所述割缝套管试件径向施加不同的荷载，并控制所述荷载的加载大小、加载时间和加载次数，获得所述每种割缝套管试件的荷载-时间的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的应力-应变的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的荷载-位移的变化规律曲线；根据所述每种割缝套管试件的荷载-时间的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的应力-应变的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的荷载-位移的变化规律曲线，建立对应的力学强度-变形理论模型、力学强度-荷载理论模型；通过建立所述每种割缝套管试件的在不同荷载作用力下的力学强度-变形理论模型、力学强度-荷载理论模型，根据割缝套管弹性变形力学特性，对整管长度割缝套管的不同荷载作用力下力学强度特性进行分析，获得割缝套管力学强度特性结果。

优选的，所述割缝套管物理力学特征参数包括拉伸弹性模量E、剪切弹性模量G、屈服强度δ0.2，压缩屈服强度δ-0.2，应力σ，应变ε，位移F。

优选的，所述割缝套管试件的弹性模量E，其中，E＝σ/ε，所述σ为应力大小，ε为应变大小。

优选的，所述不同长度的割缝套管试件，在所述受力荷载情况下，在弹性变形阶段，其对应的弹性模量E为2.06×10⁵。

优选的，所述不同长度的割缝套管试件，在所述受力荷载情况下，在弹性变形阶段，割缝套管试件力学特性与整管长度割缝套管力学特性一致。

优选的，所述对所述不同长度割缝套管中的每种割缝套管试件，采用不同压荷载，对所述割缝套管试件径向施加不同的荷载，并控制所述荷载的加载大小、加载时间和加载次数，获得所述每种割缝套管试件的荷载-时间的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的应力-应变的变化规律曲线、所述每种割缝套管试件的荷载-位移的变化规律曲线，具体为：对所述不同长度割缝套管，最小屈服强度758MPa，对所述割缝套管试件分别施加第一预定次数的径向压荷载，并通过控制荷载加载大小、加载时间和加载次数，以获得荷载-时间的变化规律曲线、应力-应变的变化规律曲线、荷载-位移的变化规律曲线。