1.一种复杂井眼轨迹气井套管磨损评价方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
s100收集整理研究气井的的静态资料、动态资料,包括:摩擦系数、钻杆与套管内部接触力、钻进速度、钻进深度、套管材质、套管厚度、钻柱尺寸、钻杆与套管圆心距、三维弯曲磨损套管内径圆半径、三维弯曲磨损套管外径圆半径;
s200建立三维空间下的套管磨损方程;
所述套管磨损方程包括套管磨损面积计算方程、套管最大磨损深度方程,具体步骤为:
s201以套管中心为圆心建立二维直角坐标系;
s202根据建立坐标系推导套管磨损面积计算方程;
所述磨损面积计算方程为
其中,aw为套管磨损面积,单位为mm2;r为钻柱外接圆半径,单位为mm;l为钻杆与套管圆心距,单位为mm;r为磨损套管内径圆半径,单位为mm;x为套管上任一点的x轴坐标,单位为mm;x1、x2为钻杆与套管接触两点的x轴坐标,单位为mm;acrsin代表三角函数中的反正弦函数;
s203结合所建直角坐标系推导套管最大磨损深度方程;
所述套管最大磨损深度方程为lz=l+r-r,其中r为钻柱外接圆半径,单位为mm;l为钻杆与套管圆心距,单位为mm;r为磨损套管内径圆半径,单位为mm;
s300基于能量守恒定律,建立套管磨损效率模型,具体分为以下步骤:
s301建立钻杆接头与套管内壁相对滑动距离方程;
所述钻杆接头与套管内壁相对滑动距离方程为
s302利用所得钻杆接头与套管内壁相对滑动距离,结合摩擦功公式,进行摩擦功计算;
所述摩擦功公式为ww=μnlt,其中,n为钻杆同套管内壁接触力,单位为n;μ为摩擦系数,无量纲量;ww为摩擦功,单位为j;
s303建立磨损所消耗摩擦功计算公式,计算磨损所消耗摩擦功,结合所得摩擦功,计算磨损效率;
所述磨损所消耗摩擦功计算公式为wu=hb·v,其中,wu为磨损所消耗摩擦功,单位为j;hb为布氏硬度,单位为pa;v为套管磨损体积,单位为mm3;
所述磨损效率计算公式为k=wu/ww,其中,k为磨损效率,无量纲量;
s400利用上述所得套管最大磨损深度及磨损效率,结合套管磨损评价标准,进行套管磨损评价。
2.根据权利要求1所述的一种复杂井眼轨迹气井套管磨损评价方法,其特征在于:所述步骤s400中的套管磨损评价标准为,当套管最大磨损深度小于套管壁厚的1/5时,套管无损害或损害低;当套管最大磨损深度为套管壁厚的1/5至1/2时,套管损害中等;当套管最大磨损深度大于套管壁厚的1/2时,套管损害严重;k<0.1,套管无损害或损害低,0.1<k<0.5,套管中等损害,0.5<k,套管损害严重。
3.根据权利要求1所述的一种复杂井眼轨迹气井套管磨损评价方法,其特征在于:所述评价方法针对常规气藏气井使用,但针对非常规气藏仍具有适用性。