Burst and Collapse Responses of Production Casing in Thermal Applications
Notice bibliographique
Résumé
Summary American Petroleum Institute (API) design equations describing burst and collapse limits of tubulars do not address pipe body response when axial stress in the casing exceeds the material yield strength. However, casing yielding commonly occurs in thermal operations in western Canada, where steam-assisted gravity-drainage (SAGD) and cyclic-steam-stimulation (CSS) operating temperatures generally range from 200 to 350°C. Cemented production casing is subject to both passive and active loading conditions during operation: thermally induced strain-based cyclic axial loading occurs in conjunction with net internal or external differential pressure. A sound engineering basis for selecting tubular configurations that considers the combined loading state in this situation and establishes an appropriate design margin does not currently exist. This paper describes numerical analyses for combined post-yield loading conditions and provides a starting point for burst and collapse design for thermal casing. Burst analysis of axially constrained casing indicates that, contrary to what might be inferred from elastic-strength calculations, an initial thermally induced axial compressive strain does not substantially reduce the burst (rupture) pressure. By contrast, even low net external pressures can lead to ovalization and loss of wellbore access when combined with thermally induced axial strain if the cement sheath does not offer adequate radial support. Sensitivity studies demonstrate the strong influence of pipe diameter-to-thickness ratio (D/t) and pressure ratios and pipe material mechanical properties on ovalization response. Analysis results are compared with API burst and collapse predictions, thermal operating experience at Shell Canada's Peace River project, and available physical testing results for similar loading conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».