[发明专利]完井管柱的油管设计方法、装置和存储介质

权利要求书

1.一种完井管柱的油管设计方法，其特征在于，所述方法包括：

确定完井管柱在工作阶段的初始工况信息，所述工作阶段包括增产改造阶段和生产阶段，所述初始工况信息包括油管流体在进入油管时的油管流体温度；

确定在增产改造阶段和生产阶段，所述完井管柱中的油管的管壁内壁温度和管壁外壁温度，以及所述油管的管壁内部压力和管壁外部压力；

基于所述工作阶段的初始工况信息、所述管壁内壁温度、所述管壁外壁温度、所述管壁内部压力和所述管壁外部压力，确定在所述完井管柱中的任意两个相邻的油管封隔器之间，所述油管所对应的密闭环空的环空压力变化值；

基于所述油管的外半径和内半径确定所述油管的轴向应力值；

基于所述环空压力变化值确定所述油管的周向应力值和径向应力值；

基于所述周向应力值、所述径向应力值和所述轴向应力值确定三轴安全系数；

基于所述油管的三轴安全系数对所述完井管柱进行校核；

其中，所述基于所述环空压力变化值确定所述油管的周向应力值和径向应力值由以下公式确定：

其中，σ₂为油管的周向应力值，σ₃为油管的径向应力值，P_in为油管的管壁内部压力，P_ou为油管的管壁外部压力，r_to为油管的外半径，r_ti为油管的内半径，P_A为环空压力变化值。

2.根据权利要求1所述的完井管柱的油管设计方法，其特征在于，所述基于所述工作阶段的初始工况信息、所述管壁内壁温度、所述管壁外壁温度、所述管壁内部压力和所述管壁外部压力，确定在所述完井管柱中的任意两个相邻的油管封隔器之间，所述油管所对应的密闭环空的环空压力变化值，包括：

基于所述初始工况信息，确定所述密闭环空的环空温度变化值；

基于所述管壁内壁温度和所述管壁外壁温度，以及所述管壁内部压力和所述管壁外部压力确定所述密闭环空的环空体积变化值；

基于所述环空温度变化值和所述环空体积变化值，确定所述密闭环空的环空压力变化值。

3.根据权利要求2述的完井管柱的油管设计方法，其特征在于，所述基于所述初始工况信息，确定所述密闭环空的环空温度变化值，包括：

基于完井管柱传热机理，结合动量守恒和能量守恒定理，建立完井管柱多环空瞬态温度场求解矩阵；

将所述工作阶段的油管流体温度带入所述完井管柱多环空瞬态温度场求解矩阵中，确定所述环空温度变化值。

4.根据权利要求2所述的完井管柱的油管设计方法，其特征在于，所述基于所述管壁内壁温度和所述管壁外壁温度，以及所述管壁内部压力和所述管壁外部压力确定所述密闭环空的环空体积变化值，包括：

基于所述管壁内部温度和所述管壁外部温度，确定所述油管的半径的第一变化量；

基于所述管壁内部压力和所述管壁外部压力，确定所述油管的半径的第二变化量；

基于所述第一变化量和所述第二变化量确定所述环空体积变化值。

5.根据权利要求1所述的完井管柱的油管设计方法，其特征在于，所述基于所述油管的三轴安全系数对所述完井管柱进行校核，包括：

若所述油管的三轴安全系数不小于安全系数阈值，则确定所述油管的选用符合要求；或者，

若所述油管的三轴安全系数小于所述安全系数阈值，则确定所述油管的选用不符合要求。