套管損壞機理模型分析計算.pdf

1、油田生產(chǎn)中套管可以保護井壁，分隔油氣層，分層開采油層，并可以采用注水開發(fā)措施，保持油井正常生產(chǎn)。套管在生產(chǎn)中的變形損壞會影響油田的正常生產(chǎn)。油田生產(chǎn)中采用強化采油措施造成地層巖體運動地應力發(fā)生變化，套管的工作環(huán)境變化地層應力產(chǎn)生較大變化，地應力作用于套管造成套管變形損壞。油田生產(chǎn)中套管損壞主要發(fā)生在巖鹽層段。地層蠕變，構造運動和生產(chǎn)層段的壓裂酸化措施會造成大量套管損壞。隨著油田開發(fā)，套管損壞影響了油田的經(jīng)濟效益。因此，研究套管損壞機理對

2、提出有效的施工方案有重要理論意義。 巖層在油井生產(chǎn)中，其孔隙壓力發(fā)生變化，改變了地層的應力狀態(tài)，巖層發(fā)生變形產(chǎn)生非均勻地應力擠壓套管，造成套管應力增加變形損壞。油井生產(chǎn)中，非均勻地應力作用于套管，造成套管應力增加產(chǎn)生變形。套管在無水泥環(huán)作用下，力學性質和水泥環(huán)作用下的力學性質變化較大。建立套管的平面應變的有限元模型，計算分析套管在均勻載荷下的應力應變大小和套管在非均勻載荷下的應力大小和變形特征，可以較好的分析套管的力學性質，提出

3、增加套管強度的理論方法。 本文應用套管損壞機理，結合巖石力學理論，對套管損壞井受力分析，并且建立套管的力學模型。計算分析表明油井長期開采會造成地層應力發(fā)生較大變化，套管受到水泥環(huán)外壁地應力的擠壓和軸向地層壓力作用產(chǎn)生較大應力造成套管變形損壞。在分析套管力學模型的理論上，建立套管和套管水泥環(huán)組合的有限元平面和空間模型。應用水泥環(huán)套管有限元模型的計算結果，分析套管和套管水泥環(huán)組合在外壓作用下應力應變大小，提出有效的套管損壞防治方案，