復(fù)雜井況下套管的可靠性與風(fēng)險評估研究.pdf

1、復(fù)雜井況下套管的可靠性分析與風(fēng)險評估是全面評價套管在多因素復(fù)雜工況井中的安全可靠性能和預(yù)期壽命，有效預(yù)防套管失效，提高套管可靠性，延長套管壽命的重要應(yīng)用型理論與技術(shù)研究工作。 首先，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，通過資料統(tǒng)計和理論推導(dǎo)，得出了各種典型載荷對套管損壞的作用機(jī)理及影響規(guī)律，獲得了多種因素對套管強(qiáng)度的影響規(guī)律；研究了套管多種載荷的形成與影響因素，尤其是采用振型分解反應(yīng)譜理論和地震等效靜載荷法計算分析了地震作用對套管軸向載荷和橫向

2、載荷的影響。 其次，由于套管強(qiáng)度和載荷具有一定的隨機(jī)性，以概率和可靠性理論為基礎(chǔ)，采用隨機(jī)數(shù)值模擬和理論計算等方法分析了套管強(qiáng)度的隨機(jī)性及其影響因素，得出了套管各種強(qiáng)度的分布規(guī)律和分布參數(shù)，套管屬性的隨機(jī)性對套管強(qiáng)度隨機(jī)性的影響規(guī)律，給出了API套管各種強(qiáng)度的可靠度結(jié)果；通過理論推導(dǎo)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式，分析了典型載荷的概率模型，得到了其隨機(jī)性分布規(guī)律。結(jié)果表明，套管屬性的隨機(jī)性越大，則套管強(qiáng)度的可靠性越低；套管抗擠強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度AP

3、I值的可靠度比較符合工程實(shí)際，但抗內(nèi)壓強(qiáng)度API值的可靠度偏高；套管載荷一般服從正態(tài)分布，其隨機(jī)性取決于預(yù)測的準(zhǔn)確性。 再次，通過分析套管柱的基本失效形式，建立了極限狀態(tài)方程，確定了失效概率計算方法，得到了套管強(qiáng)度和載荷的隨機(jī)性對其可靠性的影響規(guī)律，確定了套管可靠度與安全系數(shù)之間的關(guān)系；通過故障樹分析，建立了套管柱系統(tǒng)的可靠度模型，完善了套管可靠性設(shè)計的基本方法與步驟；建立了基于Borda序值的套管風(fēng)險評估的模糊綜合定量分析方法

4、及其模型，綜合分析了套管各風(fēng)險因素的影響程度和發(fā)生概率，同時考慮了人為因素等難以量化或資料不完備的風(fēng)險因素；對部分復(fù)雜井況下套管的可靠度和風(fēng)險情況進(jìn)行了實(shí)例計算和驗(yàn)證，計算結(jié)果表明該可靠度模型和風(fēng)險評估模型均具有較好的可信度，且二者具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。然后，通過支持向量機(jī)技術(shù)，結(jié)合套管的風(fēng)險影響因素分析結(jié)果，建立了基于支持向量機(jī)的套管壽命學(xué)習(xí)—預(yù)測方法和模型；通過多個套管損壞井的樣本訓(xùn)練學(xué)習(xí)，對實(shí)際套管的壽命進(jìn)行了預(yù)測，完善了壽命預(yù)測模型