[发明专利]一种套管柱下入方法及装置

权利要求书

1.一种套管柱下入方法，其特征在于，包括：

对套管柱进行受力分析，得到套管柱摩阻计算方程；

基于所述套管柱摩阻计算方程，计算不同的漂浮长度所对应的大钩载荷；

在满足预设载荷条件的基础上，取数值最大的大钩载荷所对应的漂浮长度为最佳漂浮 长度；

在所述套管柱的所述最佳漂浮长度对应位置设置漂浮接箍，执行套管柱下入操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对套管柱进行受力分析，得到套管柱摩阻 计算方程，包括：

将套管柱自下而上均分为多个微单元段；

计算每个微单元段两端的节点处的集中力、每个微单元段的均布接触力、每个微单元 段的线密度；

将每个微单元段的所述集中力、所述均布接触力和所述线密度分别代入受力平衡公 式，再结合弗朗内-塞雷公式、力矩平衡公式，得到套管柱摩阻计算方程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述套管柱摩阻计算方程进行有限差分化和离散化操作，得到差分形式的套管柱摩 阻计算方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，差分形式的套管柱摩阻计算方程是：

其中，i为自井底至井口的节点数，i＝0～n，n为微单元段的个数，s为测深，F_t为大钩载 荷，K为井眼轴线的曲率，K_α为井斜角变化率，为方位角 变化率，α为井斜角，为方位角，N_n、N_b为均布接触力，M_b为弯矩，q为线密度，μ为 摩擦系数，N为所述套管柱与井壁的接触正压力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述套管柱摩阻计算方程，计算不同 的漂浮长度所对应的大钩载荷，包括：

基于漂浮长度的不同取值，分别计算位于漂浮长度以上的每个微单元段的线密度，以 及位于漂浮长度以下的每个微单元段的线密度；

将每个微单元段的线密度代入所述套管柱摩阻计算方程，计算得到与漂浮长度对应的 大钩载荷。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

位于漂浮长度以上的套管柱灌入钻井液，每个微单元段的线密度由以下公式计算得 到：q=qm(1-ρmρs);]]>

位于漂浮长度以下的套管柱掏空，每个微单元段的线密度由以下公式计算得到： 其中，q_m为套管柱在空气中的线重量，ρ_m为钻井液的密度，ρ_s为套管柱的材料密度，D为套管柱的外径，d为套管柱的内径。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设载荷条件是：大钩载荷+游动系统 重量≥0。

8.一种套管柱下入装置，其特征在于，包括：

模型搭建模块，用于对套管柱进行受力分析，得到套管柱摩阻计算方程；

模型计算模块，用于基于所述套管柱摩阻计算方程，计算不同的漂浮长度所对应的大 钩载荷；

漂浮长度确定模块，用于在满足预设载荷条件的基础上，取数值最大的大钩载荷所对 应的漂浮长度为最佳漂浮长度；

套管下入模块，用于在所述套管柱的所述最佳漂浮长度对应位置设置漂浮接箍，执行 套管柱下入操作。