特深井高温环境下V150钻杆弹性模量和屈服强度变化规律OA
针对特深井钻井中高温导致钻柱强度与刚度衰减、进而影响钻具安全与井斜控制的问题,通过高温拉伸与热膨胀实验,获得了V150钢级钻杆材料在不同温度下的弹性模量与屈服强度,建立了其随温度变化的数学模型;结合经实测数据校正的井筒瞬态温度场模型,分析某特深井全井筒温度分布;综合材料模型与温度场模型,系统研究地温梯度、钻井液排量、钻井液密度及入口温度等参数对钻杆性能的影响。结果表明:V150钻杆的弹性模量与屈服强度随温度升高显著降低,在250℃时屈服强度衰减约15%,常规钻柱设计模型未考虑高温效应,会高估钻具实际强度;各参数对屈服强度敏感性指数的影响排序为入口温度>钻井液排量>地温梯度>钻井液密度,对弹性模量敏感性指数的影响排序为地温梯度>钻井液密度>入口温度>钻井液排量;特深井钻柱设计必须考虑高温导致的性能衰减,可通过优化排量与入口温度提升钻柱安全性。研究成果为特深井钻柱设计与施工提供了技术支撑。
蔡明杰;毛丹;谭雷川;彭浩;孙霓源;郭茂磊;郭立特;孙月明
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能源科技
特深井V150钻杆高温性能屈服强度弹性模量参数敏感性
《钻探工程》 2026 (4)
P.85-93,9
中国石油天然气集团有限公司关键核心技术攻关项目(编号:2022ZG06)。
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