超深井的套管抗拉安全系数的确定方法及装置与流程

本发明涉及超深井的套管抗拉安全系数的确定方法及装置，属于石油钻采工程领域。

背景技术：

在石油钻采工程领域，深井指的是井深在4.5km～6km的油井，超深井指的是井深在6km～9km的油井，特超深井指的是井深超过9km的油井。套管所承受的拉力主要是套管的自重对套管本体及接箍产生的向下作用力，上部套管必须能承受下部套管的总重量。套管屈服强度为产生一个总伸长量等于套管总长度0.5％时所需的拉伸应力。如果拉力不超过套管的屈服强度，那么去掉该拉力时，套管就会恢复原长。抗拉强度是套管不被破坏所能承受的最大拉伸力。

套管一般是由几段套管组成，在计算套管自重所产生的轴向拉力时，套管从上到下，井口的套管所承受的拉力最大，套管的极端轴向载荷一般指井口套管的最大载荷。在下套管过程中，套管除了承受自重外，还有上提和下放时的动载、上提时弯曲井段处的阻力、或者是遇卡上提时多提的拉力等附加拉力。

套管的抗拉安全系数是套管额定抗拉强度与实际轴向载荷的比值。为确保留出足够的安全余量，在设计油井中的套管时常取抗拉安全系数为1.5～2.0,习惯上取1.8。目前，套管的抗拉安全系数的的设计的计算方法为

式中，p额为套管的额定抗拉强度，是由api标准规定的；p拉为套管的实际轴向载荷；浮力系数其中kb为浮力系数，无量纲；ρd为钻井液密度；ρs为套管的密度。

现有技术中套管抗拉安全系数的计算只考虑套管的浮重。在浅井中，动载荷对套管抗拉安全系数的影响还不明显。随着油气勘探开发的深度持续增加，特别是在油井深度达到7100时，原来对套管抗拉安全系数的的设计方法已经无法满足超超深井套管的实际需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法及装置，以准确高效地确定不同型号的套管抗拉安全系数的取值，实现油气勘探的安全性和经济性。

本发明提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法，包括：

根据套管轴向所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载；所述静载荷包括浮重和弯曲力中的至少一种；所述动载荷包括冲击力和碰压中的至少一种；

根据api标准实验中对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第一概率分布函数，以及根据国内油田实际使用的对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第二概率分布函数；根据所述第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率；根据所述失效概率以及第二概率分布函数确定套管的第二极端轴向外载；将套管的额定抗拉强度与所述第二极端轴向外载的比值作为超深井的套管抗拉安全系数。

进一步地，所述根据套管所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载，包括：

所述超深井为超深直井，将下套管工况条件下套管的浮重与冲击力之和作为井口总轴向第一外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、冲击力以及碰压之和作为井口总轴向第二外载荷；选取井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷中的最大值作为超深直井中的套管的第一极端轴向外载。

进一步地，所述根据套管所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载，包括：

所述超深井为超深定向井，将下套管工况条件下套管的浮重、弯曲力和冲击力之和作为井口总轴向第三外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压之和作为井口总轴向第四外载荷；选取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷中的最大值作为超深定向井中的套管的第一极端轴向外载。

进一步地，所述套管的浮重的计算公式如下：

fwt＝wltvd(1)

式中，fwt为套管的浮重，w为套管的线浮重，ltvd为垂深；

所述套管的弯曲力的计算公式如下：

fbend＝2.32dcqcθ(2)

式中，fbend为套管弯曲力，dc为套管外径，qc为套管平均单位长度质量，θ为套管单元上下端之间的全角变化；

所述套管的冲击力的计算公式如下：

fshock＝2ρscovas(3)

式中，fshock为套管冲击力，ρs为套管钢材密度，c0为钢材应力波速度，v为套管下入平均速度，as为套管横截面积；

所述套管的碰压的计算公式如下：

fplug＝psurfaceai(4)

式中，fplug为碰压载荷，psurface为井口压力，ai为套管内径截面积。

进一步地，利用fosm一次二阶矩公式确定套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数。

进一步地，根据所述第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率，包括：

在抗拉强度为0到第一极端轴向外载的区间上，确定第一概率分布函数的定积分值，并将所述定积分值作为套管受到第一极端轴向外载时的失效概率。

进一步地，根据所述失效概率以及第二概率分布函数确定套管的第二极端轴向外载，包括：

根据所述失效概率以及所述第二概率分布函数确定套管的抗拉强度值，将套管的抗拉强度值作为套管的第二极端轴向外载。

另外，本实施例还提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定装置，包括：

第一确定模块，用于根据套管轴向所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载；所述静载荷包括浮重和弯曲力中的至少一种；所述动载荷包括冲击力和碰压中的至少一种。

第二确定模块，用于根据api标准实验中对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第一概率分布函数，以及根据国内油田实际使用的对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第二概率分布函数；利用fosm一次二阶矩公式确定套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数。

第三确定模块，用于根据所述第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率；包括：在抗拉强度为0到第一极端轴向外载的区间上，确定第一概率分布函数的定积分值，并将所述定积分值作为套管受到第一极端轴向外载时的失效概率。

第四确定模块，用于根据所述失效概率以及第二分布函数确定套管的第二极端轴向外载；包括：根据所述失效概率以及所述第二概率分布函数确定套管的抗拉强度值，将套管的抗拉强度值作为套管的第二极端轴向外载。

第五确定模块，用于将套管的额定抗拉强度与所述第二极端轴向外载的比值作为超深井的套管抗拉安全系数。

进一步地，所述第一确定模块1用于在所述超深井为超深直井时，将下套管工况条件下套管的浮重与冲击力之和作为井口总轴向第一外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、冲击力与碰压之和作为井口总轴向第二外载荷；选取井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷中的最大值作为超深直井中的套管的第一极端轴向外载。

所述第一确定模块1还用于在所述超深井为超深定向井时，将下套管工况条件下套管的浮重、弯曲力和冲击力之和作为井口总轴向第三外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压之和作为井口总轴向第四外载荷；选取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷中的最大值作为超深定向井中的套管的第一极端轴向外载。

进一步地，所述第一确定模块用于根据如下的公式(1)确定套管的浮重：

fwt＝wltvd(1)

式中，fwt为套管的浮重，w为套管的线浮重，ltvd为垂深；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(2)确定套管的弯曲力：

fbend＝2.32dcqcθ(2)

式中，fbend为套管弯曲力，dc为套管外径，qc为套管平均单位长度质量，θ为套管单元上下端之间的全角变化；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(3)确定套管的冲击力：

fshock＝2ρscovas(3)

式中，fshock为套管冲击力，ρs为套管钢材密度，c0为钢材应力波速度，v为套管下入平均速度，as为套管横截面积；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(4)确定套管的碰压：

fplug＝psurfaceai(4)

式中，fplug为碰压载荷，psurface为井口压力，ai为套管内径截面积。

本发明提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法及装置。在确定套管的抗拉安全系数时综合考虑了套管所受的静载荷及动载荷，利用套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数对套管的抗拉强度进行了工程结构学的可靠性分析，并利用国内油田实际使用的套管的第二极端轴向外载来计算套管抗拉安全系数。使得套管抗拉安全系数的计算结果更精确可靠，可以满足国内超深井套管的实际需求。

附图说明

图1为本实施例提供的超深井的套管抗拉安全系数的确定方法的流程图；

图2为本实施例提供的api-p110套管抗拉强度概率分布图；

图3为本实施例提供的国产c110套管抗拉强度概率分布图；

图4为本实施例提供的超深井的套管抗拉安全系数的确定装置的示意图；

图5为本实施例提供的超深井的套管抗拉安全系数的确定装置的示意图。

附图标记说明：1-第一确定模块；11-第一确定单元；12-第一比较单元；13-第二确定单元；14-第二比较单元；2-第二确定模块；3-第三确定模块；4-第四确定模块；5-第五确定模块。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法，包括：

s101、根据套管轴向所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载；其中，静载荷包括浮重和弯曲力中的至少一种；动载荷包括冲击力和碰压中的至少一种；

s102、根据api标准实验中对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第一概率分布函数，以及根据国内油田实际使用的对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第二概率分布函数；

s103、根据第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率；

s104、根据失效概率以及第二概率分布函数确定套管的第二极端轴向外载；

s105、将套管的额定抗拉强度与第二极端轴向外载的比值作为超深井的套管抗拉安全系数。

套管轴向所受的静载荷是指长期作用、联合作用在套管轴向的载荷，包括浮重、弯曲力、温度应力和膨胀应力；套管轴向所受的动载荷是指瞬时地、单一地作用在套管轴向的载荷包括冲击力、碰压或试压、摩阻力或过提力。

其中，温度应力作用于固井后服役工况条件下的套管未封固段，不适用油田套管全封固情况，在确定套管抗拉安全系数时予以忽略；膨胀应力作用于套管未封固段，不适用油田套管全封固情况，确定套管抗拉安全系数时予以忽略；摩阻力或过提力作用于全部套管段,发生于下套管遇阻后上提、起出套管工况条件下，由于油田超深井起套管情况极少，又因摩阻力或过提力与冲击力不会同时存在，故只考虑冲击力,摩阻力或过提力在确定套管抗拉安全系数时予以忽略。

结合油田超深井中套管全井筒封固的实际工况，最后确定出对超深井的套管抗拉安全系数影响最大的4种轴向外载荷：浮重、弯曲力、冲击力和碰压。

api(americanpetroleuminstitute)，中文名字为美国工业主要的贸易促进组织，该组织制定和修订了api标准。api加工标准中，常见的套管的型号均对应有相应的抗拉强度的实验数据；其中，常见的套管的型号与目前国内油田使用的套管的型号是统一的。

由于国内油田实际使用的套管与api标准实验中的套管抗拉强度测试的实验方法、实验设备、实验原理等的差异，以及套管的加工存在差异，导致导致api标准实验中和国内油田实际使用的对应型号的套管的抗拉强度的分布结果并不相同，所以分别通过计算套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数，根据第一概率分布函数和第二概率分布函数确定套管抗拉安全系数，以提高套管抗拉安全系数的精确性。其中，国内油田实际使用的对应型号的套管的抗拉强度是预先通过实验获取的，具体的获取过程为本领域的公知常识，本实施例此处不再赘述。

本实施例中根据套管轴向所受外载荷确定的套管的第一极端轴向外载是在api标准下计算出的，国内油田实际使用的对应型号的套管的失效概率与api标准实验中的套管相同时，即二者的可靠性相同时，国内油田实际使用的套管的抗拉强度值与api标准实验中的套管的抗拉强度值不同。根据失效概率以及第二概率分布函数可以确定套管的第二极端轴向外载。

本实施例提供了一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法。在确定套管的抗拉安全系数时综合考虑了套管所受的静载荷及动载荷，利用套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数对套管的抗拉强度进行了工程结构学的可靠性分析，并利用国内油田实际使用的套管的第二极端轴向外载来计算套管抗拉安全系数。使得套管抗拉安全系数的计算结果更精确可靠，可以满足国内超深井套管的实际需求。

进一步地，根据套管所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载，包括：

超深井为超深直井，将下套管工况条件下套管的浮重与冲击力之和作为井口总轴向第一外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、冲击力以及碰压之和作为井口总轴向第二外载荷；选取井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷中的最大值作为超深直井中的套管的第一极端轴向外载。

直井是在地层条件好的情况下，由地上向地下垂直钻进到油层的钻井方法。受冲击力的影响，在下套管工况条件下，井口拉力额外增加5～10t；固井碰压工况条件下，井口拉力额外增加5t左右，即在下套管和固井碰压两种工况条件下套管所受冲击力不同，因此需要分别计算。

在井筒施工时，一般先进行下套管的操作，再进行固井。在钻井工程中，套管的作用是防止井塌，防止钻井液与井壁的过渡冲蚀；固井的目的是通过固井泵将比重大于泥浆的胶凝状浆液泵送到预定深度的井壁与套管的环形空间，将泥浆自下而上地置换出来并固结井壁筒的作业，以封隔易塌、易漏的复杂地层，保证钻井顺利进行，以及保护套管。循环钻井液在注水泥之前，先把下胶塞顶入套管内，然后注水泥，注完水泥后先把上胶塞顶入套管内，然后就开始替钻井液。固井碰压为当套管内的上胶塞被钻井液顶至回压凡尔处或上胶塞与下胶塞相遇处，此时泵压会迅速升高，因此叫做碰压，意味着水泥顶替到位。

进一步地，根据套管所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载，包括：

超深井为超深定向井，将下套管工况条件下套管的浮重、弯曲力和冲击力之和作为井口总轴向第三外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压之和作为井口总轴向第四外载荷；选取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷中的最大值作为超深定向井中套管的第一极端轴向外载。

定向井是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨迹钻进的井，与直井不同的是，在定向井中套管要受到弯曲力的影响。

上述得到超深直井和超深定向井两种情况下的第一极端轴向外载，可以根据油井的类型分别选择适用，也可以在两个第一极端轴向外载中选择最大值作为最终的第一极端轴向外载，即在超深直井和超深定向井中使用统一的第一极端轴向外载。

进一步地，所述套管的浮重的计算公式如下：

fwt＝wltvd(1)

式中，fwt为套管的浮重，w为套管的线浮重，ltvd为垂深；

所述套管的弯曲力的计算公式如下：

fbend＝2.32dcqcθ(2)

式中，fbend为套管弯曲力，dc为套管外径，qc为套管平均单位长度质量，θ为套管单元上下端之间的全角变化；

所述套管的冲击力的计算公式如下：

fshock＝2ρscovas(3)

式中，fshock为套管冲击力，ρs为套管钢材密度，c0为钢材应力波速度，v为套管下入平均速度，as为套管横截面积；

所述套管的碰压的计算公式如下：

fplug＝psurfaceai(4)

式中，fplug为碰压载荷，psurface为井口压力，ai为套管内径截面积。

浮重作用在全部套管段，适用于所有工况条件下，其中井口的浮重最大；弯曲力作用在套管的弯曲段，适用于所有工况条件下，属于局部效应，只叠加在套管的弯曲段，一般为30～50t，对套管抗拉安全系数影响较大；冲击力作用于全部套管段，下套管工况条件下的冲击力会使井口拉力额外增加5～10t；固井碰压工况条件下的冲击力会使井口拉力额外增加5t，冲击力作用于全部套管段，对套管抗拉安全系数影响较大；碰压或试压作用于全段套管，在注水泥碰压、侯凝中试压工况条件下，套管整体拉力增加，根据碰压或试压的压力的不同，井口拉力额外增加20～50t，对套管抗拉安全系数影响较大。所以，套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压是计算套管的第一极端轴向外载时需要重点考虑的。

进一步地，利用fosm一次二阶矩公式确定套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数。

我国1983年制定的《建筑结构设计统一标准》中采用了以概率论为基础的极限状态设计方法。工程上用的较多的是cornell在1969年提出的fosm一次二阶矩方法，其已经广泛应用于工程可靠性设计。本实施例通过fosm一次二阶矩方法对套管的可靠性进行分析，得到的结果为套管的抗拉强度的概率分布结果，包括分布函数和分布图像。第一概率分布函数和第二概率分布函数对应的函数图像如图2和图3所示。

进一步地，根据第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率，包括：

在抗拉强度为0到第一极端轴向外载的区间上，确定第一概率分布函数的定积分值，并将该定积分值作为套管受到第一极端轴向外载时的失效概率。

图2为api-p110套管抗拉强度概率分布图，其横轴表示套管的抗拉强度，单位为kn；纵轴表示不同抗拉强度的套管出现的概率。api-p110套管抗拉强度概率分布图反映了api标准试验中所用套管的记录加工水平，当第一极端轴向外载a1＝3040kn时，在第一概率分布函数中其对应的失效概率为c1＝10^-20；套管的失效概率在图像上表示为抗拉强度为0的竖轴、第一极端轴向外载所在的竖轴、概率为0的横轴与第一概率分布图像所围成图形的面积，e1＝4917kn为套管的额定抗拉强度。

抗拉强度的名义值，即套管的额定抗拉强度为4917kn，在api标准下计算得到套管的抗拉安全系数为

进一步地，根据失效概率以及第二概率分布函数确定套管的第二极端轴向外载，包括：

根据失效概率以及第二概率分布函数确定套管的抗拉强度值，将套管的抗拉强度值作为套管的第二极端轴向外载。即在抗拉强度为0到抗拉强度等于第二极端轴向外载的区间上，第二概率分布函数的定积分值等于套管的失效概率。

图3为api-p110套管对应的国产c110套管抗拉强度概率分布图，在失效概率c2＝c1＝10^-20时，所对应的第二极端轴向外载a2＝3780kn，e2＝e14917kn为套管的额定抗拉强度。即api标准实验中的套管受到3040kn的外载荷与国内油田实际使用的套管受到3780kn的外载荷时的实效概率相同。可知另一方面，api标准实验中所用套管与国内油田实际使用的套管所受轴向外载荷相同时，api标准实验中的套管的失效概率更高。

计算得到国内油田实际使用的套管的抗拉安全系数为

另外，本实施例提供的一种超深井的套管抗拉安全系数的确定装置，用于执行前述超深井的套管抗拉安全系数的确定方法，其实现过程及功能与本实施例提供的一种超深井的套管抗拉安全系数的确定方法相同，在此不再赘述。

本实施例提供的超深井的套管抗拉安全系数的确定装置，包括：

第一确定模块1，用于根据套管轴向所受的静载荷及动载荷来确定套管的第一极端轴向外载；静载荷包括浮重和弯曲力中的至少一种；动载荷包括冲击力和碰压中的至少一种。

第二确定模块2，用于根据api标准实验中对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第一概率分布函数，以及根据国内油田实际使用的对应型号的套管抗拉强度的数据确定套管抗拉强度的第二概率分布函数。

利用fosm一次二阶矩公式确定套管抗拉强度的第一概率分布函数和第二概率分布函数。

第三确定模块3，用于根据第一极端轴向外载及第一概率分布函数确定套管受到第一极端轴向外载时的失效概率；包括：在抗拉强度为0到第一极端轴向外载的区间上，确定第一概率分布函数的定积分值，并将该定积分值作为套管受到第一极端轴向外载时的失效概率。

第四确定模块4，用于根据失效概率以及第二分布函数确定套管的第二极端轴向外载；包括：根据失效概率以及第二概率分布函数确定套管的抗拉强度值，将套管的抗拉强度值作为套管的第二极端轴向外载。

第五确定模块5，用于将套管的额定抗拉强度与第二极端轴向外载的比值作为超深井的套管抗拉安全系数。

如图4所示，本实施例中超深井的套管抗拉安全系数的确定装置中，第三确定模块3在计算套管受到第一极端轴向外载时的失效概率时需要根据第一确定模块1确定的第一极端轴向外载及第二确定模块2确定的第一概率分布函数；第四确定模块确定套管的第二极端轴向外载时需要根据第二确定模块确定的第二概率分布函数和第三确定模块3确定的失效概率；第五确定模块5根据第四确定模块4确定的第二极端轴向外载确定套管的抗拉安全系数。

但本实施例提供的套管抗拉安全系数的确定装置并不限于此，实施例中的2个及以上模块可以包含在一个新的模块中；本实施例中的一个模块也可以分为两个或者两个以上的模块，模块之间的关系也可以根据所需数据信息做出适应性的改变。

进一步地，第一确定模块1用于在超深井为超深直井时，将下套管工况条件下套管的浮重与冲击力之和作为井口总轴向第一外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、冲击力与碰压之和作为井口总轴向第二外载荷；选取井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷中的最大值作为超深直井中的套管的第一极端轴向外载。

第一确定模块1还用于在超深井为超深定向井时，将下套管工况条件下套管的浮重、弯曲力和冲击力之和作为井口总轴向第三外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压之和作为井口总轴向第四外载荷；选取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷中的最大值作为超深定向井中的套管的第一极端轴向外载。

如图5所示，示例性地，第一确定模块1包括：

第一确定单元11，第一确定单元用于在超深井为超深直井时，将下套管工况条件下套管的浮重与冲击力之和作为井口总轴向第一外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、冲击力与碰压之和作为井口总轴向第二外载荷；

第一比较单元12，第一比较单元用于将井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷进行比较，且将井口总轴向第一外载荷与井口总轴向第二外载荷中的的最大值作为超深直井中的套管的第一极端轴向外载。

第一确定模块还可以包括：

第二确定单元13，第二确定模块用于在超深井为超深定向井时，将下套管工况条件下套管的浮重、弯曲力和冲击力之和作为井口总轴向第三外载荷；将固井碰压工况条件下套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压之和作为井口总轴向第四外载荷；

第二比较单元14，第二比较单元用于将取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷进行比较，且将取井口总轴向第三外载荷与井口总轴向第四外载荷中的最大值作为超深定向井中的套管的第一极端轴向外载。

其中，可由操作人员预先选择超深井为超深直井或者超深定向井；也可由确定装置根据超深井的相关参数确定超深井为超深直井或者超深定向井。

进一步地，所述第一确定模块用于根据如下的公式(1)确定套管的浮重：

fwt＝wltvd(1)

式中，fwt为套管的浮重，w为套管的线浮重，ltvd为垂深；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(2)确定套管的弯曲力：

fbend＝2.32dcqcθ(2)

式中，fbend为套管弯曲力，dc为套管外径，qc为套管平均单位长度质量，θ为套管单元上下端之间的全角变化；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(3)确定套管的冲击力：

fshock＝2ρscovas(3)

式中，fshock为套管冲击力，ρs为套管钢材密度，c0为钢材应力波速度，v为套管下入平均速度，as为套管横截面积；

所述第一确定模块用于根据如下的公式(4)确定套管的碰压：

fplug＝psurfaceai(4)

式中，fplug为碰压载荷，psurface为井口压力，ai为套管内径截面积。

第一确定模块1中预先存储了套管的浮重、弯曲力、冲击力、碰压的计算程序，只需要输入各自的变量即可；也可以直接输入已经计算得到的浮重、弯曲力、冲击力和碰压。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。