关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论

韩志勇

韩志勇. 关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论[J]. 石油钻探技术, 2013, 41(6): 12-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.003
引用本文: 韩志勇. 关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论[J]. 石油钻探技术, 2013, 41(6): 12-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.003
Han Zhiyong. Discussion on Effects of Internal and External Pressure on Axial Force and Stability of Pipe String in Oil Wells[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(6): 12-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.003
Citation: Han Zhiyong. Discussion on Effects of Internal and External Pressure on Axial Force and Stability of Pipe String in Oil Wells[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2013, 41(6): 12-18. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.003

关于内外压力对油井管柱轴向力和稳定性影响问题的讨论

doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.06.003
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    作者简介:

    韩志勇(1937- ),男,陕西蓝田人,1962年毕业于北京石油学院油井工程专业,教授,博士生导师,主要从事钻井力学、定向钻井理论与技术方面的研究。系本刊顾问。

  • 中图分类号: TE21

Discussion on Effects of Internal and External Pressure on Axial Force and Stability of Pipe String in Oil Wells

  • 摘要: 文献[1]对A.Lubinski和H.B.Woods等人建立的判别油井管柱稳定性的传统理论提出了不同看法,并认为传统理论的判别方法和公式是错误的。笔者认真学习和研究了文献[1],发现有些说法与历史事实不符,有些说法是对传统理论的误解,还发现文献[1]给出的“真实模型”不够真实,而且理论推导过程中存在着一个明显的漏洞——在计算轴向力时没有计算下端面上的液压力。详细论述了传统理论的历史发展过程,从原理和应用两方面讲述了传统理论的正确性,并对文献[1]推导过程中的明显漏洞进行了分析。分析认为:文献[1]对“虚力”和乌兹模型的否定都是站不住脚的;对传统的油井管柱稳定性判别方法和判别公式的否定也是不正确的。文献[1]不承认“虚力”的存在,因而无法正确处理下端面上的液压力,这是其推导过程中出现偏差的根本原因。
  • [1] 李子丰.内外压力对油井管柱等效轴向力和稳定性的影响[J].中国石油大学学报:自然科学版, 2011, 35(1):65-67. Li Zifeng.Influence of internal and external pressures on equivlent axis force and stability of pipe string in oil wells[J].Journal of China University of Petroleum:Edition of Natural Science, 2011, 35(1):65-67.
    [2] Lubinski A, Blenkarn K A.Buckling of tubing in pumping wells, its effects and means for controlling it[J].Petroleum Transactions, AIME, 1957, 210:73-88.
    [3] Lubinski A, Althouse W S, Logan J L.Helical buckling of tubing sealed in packers[J].JPT, 1962, 14(6):655-670.
    [4] Klinkenberg A.The neutral zones in drill pipe and casing and their significance in relation to buckling and collapse[J].Drilling Production Practice, 1951:64-79.
    [5] Woods H B.Contribution to discussion of the paper by Klinkenberg A[J]//Klinkenberg A.The neutral zones in drill pipe and casing and their significance in relation to bucking and collapse.Drilling Production Practice, 1951: 76-79.
    [6] Lubinski A.Influence of tension and compression on straightness and buckling of tubular goods in oil wells[J].Trans.ASME, 1951, 31(4):31-56.
    [7] Lubinski A.Influence of neutral axial stress on yield and collapse of pipe[J].AIME Transactions, 1975(5):400-406.
    [8] Chesney A J, Jr, Garcia J.Load and stability analysis of tubular strings[C]//Paper No.69-PET-15 presented at the ASME Petroleum Mechanical Engineering Conference.Tulsa, Okla, 1969:21-25.
    [9] Goins W C.Better understanding prevents tubular buckling problems:part 1:buckling tendency, causes and resulting problems are described[J].World Oil, 1980(1):101-105.
    [10] Kendall H A.How buoyancy affects drill-string behavior[J].Oil and Gas Journal, May 20, 1978:151-157.
    [11] Hammerlindl D J.Basic fluid and pressure forces on oilwell tubulars[J].Journal of Petroleum Technology, 1980, 30(1):153-159.
    [12] Patillo P D, Randall B V.Two unresolved problems in wellbore hydrostatics:part 1:determination of the neutral point in a drill string[J].Petroleum Engineer International, July, 1980: 24-32.
    [13] Patillo P D.Reaffirming the API drill-string axial design equation[J].Petroleum Engineering International, 1988: 35-37.
    [14] 韩志勇, 高德利.关于钻柱稳定力等问题的探讨[J].石油钻采工艺, 1986, 8(5):9-16, 25. Han Zhiyong, Gao Deli.Discuss on drill-string stable force and so on[J].Oil Drilling Production Technology, 1986, 8(5):9-16, 25.
    [15] 高德利, 韩志勇.弹性钻柱两个特殊点的意义及计算方法[J].华东石油学院学报:自然科学版, 1987, 11(1):19-27. Gao Deli, Han Zhiyong.The definition of two special points of drill string and calculation methods[J].Journal of East-China Petroleum Institute:Edition of Natural Science, 1987, 11(1):19-27.
    [16] 韩志勇.垂直井眼内钻柱轴向力的计算及强度校核问题研究[J].石油钻探技术, 1995, 23(增刊1):8-13. Han Zhiyong.Study on axial force calculation and strength check of drill string in vertical holes[J].Petroleum Drilling Techniques, 1995, 23(supplement 1):8-13.
    [17] 韩志勇.倾斜井眼内钻柱的轴向力计算和强度校核[J].石油钻探技术, 1995, 23(增刊1):14-18. Han Zhiyong.Study on axial force calculation and strength check of drill string in inclined holes[J].Petroleum Drilling Techniques, 1995, 23(supplement 1):14-18.
    [18] 韩志勇.弯曲井眼内钻柱的轴向力计算和强度校核[J].石油钻探技术, 1996, 24(1):7-12. Han Zhiyong.Study on axial force calculation and strength check of drill string in curved holes[J].Petroleum Drilling Techniques, 1996, 24(1):7-12.
    [19] 韩志勇.关于钻柱上虚应力等问题的讨论[C]//石油大学(华东)青年科学技术协会.石油科技发展与研究.东营:石油大学出版社, 1996:98-101. Han Zhiyong.Discussing on the problems of fictitious stress in the drill string[C]//Young Men’s Association for Science and Technology of University of Petroleum(Huadong).Development Research of Petroleum Technology.Dongying:Petroleum University Press, 1996: 98-101.
    [20] 韩志勇.循环条件下钻柱的轴向力计算和强度校核[J].石油大学学报:自然科学版, 1997, 21(2):29-32, 42. Han Zhiyong.Calculating of axial force and strength testing for drill string under the circulating conditions[J].Journal of the University of Petroleum, China:Edition of Natural Science, 1997, 21(2):29-32, 42.
    [21] 韩志勇.钻柱强度计算新方法[J].石油大学学报:自然科学版, 1998, 22(3):39-42, 46. Han Zhiyong.A new method of calculating strength of drill stem[J].Journal of the University of Petroleum, China:Edition of Natural Science, 1998, 22(3):39-42, 46.
    [22] 韩志勇.组合载荷下套管柱强度计算的三向应力圆理论[J].石油钻探技术, 2002, 30(4):1-5. Han Zhiyong.Using tri-axial stress circle to design casing strength under combined loads[J].Petroleum Drilling Techniques, 2002, 30(4):1-5.
    [23] 韩志勇.关于套管柱三轴抗挤强度设计问题的讨论[J].石油大学学报:自然科学版, 2004, 28(5):43-48. Han Zhiyong.Discussion on the new design standard for tri-axial stress anti-collapse strength of casing string[J].Journal of the University of Petroleum, China:Edition of Natural Science, 2004, 28(5):43-48.
    [24] 韩志勇.对我国《套管柱强度设计方法》标准的疑问[J].石油钻探技术, 2004, 32(5):1-5. Han Zhiyong.Discussion on the revised standard:design method for casing string strength[J].Petroleum Drilling Techniques, 2004, 32(5):1-5.
    [25] 韩志勇.我国套管柱强度设计需要解决的几个重要问题[C]//苏义脑, 徐鸣雨.钻井基础理论研究和前沿技术开发新进展.北京:石油工业出版社, 2005:156-162. Han Zhiyong.Some important problems needed solve of casing strength design in our country[C]//Su Yinao, Xu Mingyu.Drilling basic theory research new progress of top technique development.Beijing:Petroleum Industry Press, 2005:156-162.
    [26] 韩志勇.关于有效应力圆理论的讨论[J].石油钻探技术, 2009, 37(5):1-4. Han Zhiyong.Discussion on the effective-stress-circle theory[J].Petroleum Drilling Techniques, 2009, 37(5):1-4.
    [27] 韩志勇.液压环境下的油井管柱力学[M].北京:石油工业出版社, 2011:105-107, 111-121. Han Zhiyong.Mechanics of tubular string in oil wells subjected hydraulic pressure[M].Beijing:Petroleum Industry Press, 2011: 105-107, 111-121.
  • [1] 李胜, 夏柏如, 林永学, 王显光, 韩秀贞.  焦页54-3HF井低油水比油基钻井液技术, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201701009
    [2] 单海霞, 王中华, 徐勤, 何焕杰, 杨庆叙.  生物质基液PO-12的合成与性能评价, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201704007
    [3] 梁海明, 裴学良, 赵波.  页岩地层取心技术研究及现场应用, 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.201601008
    [4] 刘志英, 王芝尧, 董拥军, 王书华, 高文涛.  一趟管柱分层射孔试油联作技术, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2014.02.019
    [5] 韩志勇.  关于内外压力对油井管柱稳定性影响问题的再讨论, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2014.04.003
    [6] 窦红梅, 王龙飞.  青海油田亲水钝化膜防蜡技术研究, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2013.05.018
    [7] 付亚荣.  中高含水油井防偏磨水基润滑液的研制与应用, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.05.019
    [8] 杨红斌, 冯松林, 居迎军, 蒲春生, 吴飞鹏, 张锴.  油井合理井底流压综合判定方法, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.01.021
    [9] 于继飞, 李丽, 何保生, 管虹翔, 李伟超, 隋先富.  海上自喷油井关井井口压力预测方法, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.01.017
    [10] 张彦虎, 何伟波.  轴向拉力作用下复合钻柱允许扭转圈数的计算方法, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.05.011
    [11] 孟红霞, 陈德春, 潘志华, 吴晓东.  爆燃压裂油井产能计算模型与增产效果分析, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2012.06.013
    [12] 黄强, 马文英, 曹品鲁, 郭建华, 苏雪霞.  空气泡沫钻井流体井壁稳定性研究, 石油钻探技术. doi: 10.3969/j.issn.1001-0890.2011.01.012
    [13] 陈朝伟 周英操 申瑞臣 赵庆 刘玉石 柳丙善.  考虑岩石尺寸效应的井壁稳定性分析, 石油钻探技术.
    [14] 李士斌 高铭泽.  水平层状裂缝性岩体的井壁稳定性分析, 石油钻探技术.
    [15] 邹灵战, 邓金根, 曾义金,  汪海阁, 王治中, 杨 虎.  气体钻井钻前水层预测与井壁稳定性研究, 石油钻探技术.
    [16] 吴飞鹏, 蒲春生, 陈德春,  尉雪梅.  射孔油井产能计算模型研究, 石油钻探技术.
    [17] 张 杰, 李 皋.  地层出气对气体钻井井壁稳定性影响规律研究, 石油钻探技术.
    [18] 梁利喜, 刘向君, 许 强.  发育有切割井眼结构面的井壁稳定性评价研究, 石油钻探技术.
    [19] 薛世峰, 马国顺, 葛洪魁, 袁岩光.  液-固-水化耦合形式的井眼稳定性模型研究, 石油钻探技术.
    [20] 吴 超, 陈 勉, 金 衍.  利用地震属性钻前预测井壁稳定性, 石油钻探技术.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-24
  • 修回日期:  2013-11-11
  • 刊出日期:  1900-01-01

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