Prediction and evaluation of residual life of casing with corrosion defects

JIA Aoyin; QIAN Liqin; WANG Jie; YANG Jingwei; WU Yaokun; WEI Mingji

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Prediction and evaluation of residual life of casing with corrosion defects

更新时间：2024-12-30

- Prediction and evaluation of residual life of casing with corrosion defects
- Journal of Mechanical Strength Pages: 1-9(2024)
- 作者机构：
  
  1.长江大学机械工程学院，荆州 434023
  2.中国石油长庆油田分公司第四采气厂，西安 710021
- 作者简介：
  
  QIAN Liqin, E-mail: 441573083@qq.com
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52204001);Hubei Province Key R&D Program(2021BAA053)
- DOI：
  CLC： X937
- Published Online：28 December 2024，
  
  Received：13 May 2024，
  
  Revised：02 June 2024，
- 稿件说明：
移动端阅览
贾澳银，钱利勤，王杰等.含腐蚀缺陷套管剩余寿命预测评价［J］.机械强度，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001.

JIA Aoyin，QIAN Liqin，WANG Jie，et al.Prediction and evaluation of residual life of casing with corrosion defects［J］.Journal of Mechanical Strength，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001.
贾澳银，钱利勤，王杰等.含腐蚀缺陷套管剩余寿命预测评价［J］.机械强度，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001. DOI：

JIA Aoyin，QIAN Liqin，WANG Jie，et al.Prediction and evaluation of residual life of casing with corrosion defects［J］.Journal of Mechanical Strength，DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.XXXX.XX.001. DOI：

摘要

目的

随着油田开发进入中后期，套损情况越来越严重，特别是腐蚀缺陷引起套管发生破漏、缩径、弯曲和错断等事故，造成无法安全作业，因此亟需对老油田套管进行剩余寿命和安全评估。

方法

基于von Mises等效应力屈服准则，建立含腐蚀缺陷套管的三维有限元计算模型，分析腐蚀坑深度和角度对套管应力影响规律。运用离子群优化-高斯过程回归（Particle Swarm Optimization-Gaussian Process Regression， PSO-GPR）算法，建立套管腐蚀速率预测模型。

结果

结合两种模型完成了含腐蚀缺陷套管剩余寿命评价，对油田现场含腐蚀缺陷套管预防和治理具有理论指导意义。

Abstract

Objective

As oil field development progresses into the middle and later stages

casing damage becomes increasingly severe

particularly incidents such as leakage

reduction in diameter

bending

and fractures caused by corrosion defects

leading to unsafe operations. Therefore

there is an urgent need to conduct residual life and safety evaluations of old oil field casings.

Methods

Based on the von Mises equivalent stress yield criterion

a three-dimensional finite element calculation model of casings containing corrosion defects was established to analyze the influence law of corrosion pit depth and angle on casing stress distribution. The particle swarm optimization-gaussian process regression （PSO-GPR) algorithm was employed to construct a predictive model for casing corrosion rates.

Results

Integration of the two models

the evaluation of the residual life of casings with corrosion defects was completed

it has theoretical guidance significance for the prevention and management of corroded casings in oil field operations.

关键词

套管腐蚀缺陷有限元分析PSO-GPR腐蚀速率剩余寿命

Keywords

Casing corrosion defectFinite element analysisPSO-GPRCorrosion rateResidual life

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