一种连续管服役寿命安全预警方法

本发明涉及一种连续管服役寿命安全管理方法，属于管柱寿命安全管理领域。

背景技术：

1、随着非常规油气田以及优良储层开发力度的不断加大，拥有作业周期短、事故率低、运输方便的连续管在水平井和大位移井等钻井工程领域被广泛应用。但是在连续管作业过程中，连续管工作环境往往很恶劣，如高温、高压、高腐蚀环境，并且连续管还承受着巨大的拉伸和弯曲载荷，并且在多组载荷耦合下连续管极限承载能力降低，这些都极易使得连续管寿命缩短，最终导致连续管发生安全事故，造成巨大的经济损失。

2、针对连续管安全管理，大部分以监测连续管作业参数(如下入深度、起下速度、循环压力等)是否异常为主。但在作业过程中，连续管会承受较大的拉伸和弯曲载荷，并处于高温、高压以及高腐蚀等恶劣环境，这些都会缩短连续管的寿命，造成巨大的经济损失。目前也有对连续管进行损耗预警的方法如申请公布号为cn114970051a的发明专利公开的连续管疲劳损耗预警方法及装置，其虽然能够在一定程度上满足了生产使用的需要，但是其存有以下几个方面的问题：1，只考虑连续管服役过程中因弯直产生的疲劳寿命，没有考虑连续管在多组复杂载荷下的极限承载能力，同时采用的连续管疲劳寿命模型没有考虑缺陷以及多种因素耦合对寿命的影响，导致对连续管服役寿命预测不够准确；

3、2，对于连续管寿命预警，没有针对寿命预测结果做分级预警，同时预警信息中没有给予现场工作人员的相应处理方案，无法对连续管服役寿命进行更加规范可靠的安全管理。

4、因此急需一种连续管服役寿命安全预警方法，可以在连续管作业时针对连续管疲劳寿命以及极限承载能力做出安全评价管理，以此发出相应的预警信息，弥补目前连续管在实际工程中缺少寿命监测以及安全评估的准确率低情况，降低连续管作业事故发生的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种连续管服役寿命安全预警方法，旨在解决连续管在复杂工况以及载荷情况下，连续管服役寿命风险评估准确率低下的问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

4、s01、获取服役连续管材料(包括屈服强度)、尺寸、焊接位置和焊缝类型参数；

5、s02、将服役连续管与相应的作业井进行绑定，并实时采集服役连续管的悬重、井深、井口压力、循环压力、导向器半径、滚筒半径、作业环境参数；

6、s03、分别建立连续管累积疲劳寿命模型以及连续管极限承载模型。并将前两步获取的服役连续管材料、尺寸参数以及连续管作业数据导入疲劳寿命模型和极限承载模型中；

7、s04、分别对连续管累积疲劳寿命结果和极限承载结果进行安全评价，并将安全评价结果进行分级管理；

8、s05、根据不同级别的安全评价向不同层级的人员发出实时预警信息。

9、本发明的有益效果在于：

10、该连续管服役寿命安全预警方法，将基于机器学习建立的连续管累积寿命模型与连续管极限承载模型结合，结合连续管服役工况引入腐蚀环境、焊缝类型、连续管缺陷和多因素耦合进行修正，使得连续管服役寿命安全评估结果更加贴近实际工况、更加准确；弥补了目前连续管在实际工程中缺少寿命监测以及安全评估的准确率低的问题，并且可以实现分级安全评估以及层级实时安全预警。提高了预警信息的实时性、精准性、有效性，大大降低了服役连续管失效风险。

技术特征：

1.一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：所述步骤s03中，建立的连续管累积寿命模型如下：

3.根据权利要求1所述的一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：所述步骤s03中，建立的连续管极限承载模型如下：

4.根据权利要求1所述的一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：所述步骤s04中，将连续管累积疲劳寿命结果的安全评价分为三级：对连续管累积疲劳寿命超过报废线作一级安全评价，对连续管累积疲劳寿命超过预警线但低于报废线作二级安全评价，对连续管累积寿命突增作业作三级安全评价；将极限承载结果的安全评价分为三级：对极限承载结果超过屈服强度做出一级评价，对极限承载结果超过连续管材料的屈服强度80％的作二级评价，对极限承载结果超过连续管材料的屈服强度60％的作三级评价；评价优先级按一、二、三顺序进行。

5.根据权利要求1所述的一种连续管服役寿命安全预警方法，其特征在于：步骤s05中，将三级安全评价内容向一线井上工作人员发出预警信息；将二级安全评价内容向除一线工作人员外的各井队队长发出预警信息；将一级安全评价内容直接向除现场工作人员外的油气公司领导层发出预警信息。

技术总结本发明涉及一种连续管服役寿命安全管理方法，属于管柱寿命安全管理领域。该连续管服役寿命安全预警方法，将基于机器学习建立的连续管累积寿命模型与连续管极限承载模型结合，结合连续管服役工况引入腐蚀环境、焊缝类型、连续管缺陷和多因素耦合进行修正，使得连续管服役寿命安全评估结果更加贴近实际工况、更加准确；弥补了目前连续管在实际工程中缺少寿命监测以及安全评估的准确率低的问题，并且可以实现分级安全评估以及层级实时安全预警。提高了预警信息的实时性、精准性、有效性，大大降低了服役连续管失效风险。技术研发人员：刘少胡,朱克勤,钟虹,张磊,吴远灯受保护的技术使用者：长江大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29