本文關(guān)鍵詞：局部載荷對頁巖氣井套管變形的影響

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【摘要】：對四川盆地長寧區(qū)塊頁巖氣水平井固井質(zhì)量的分析結(jié)果認(rèn)為:壓裂過程的溫度應(yīng)力及由套管內(nèi)壓周期性變化導(dǎo)致的局部載荷是頁巖氣井套管變形的主要因素。為此建立了套管在局部載荷作用下應(yīng)力計算模型,借助有限元數(shù)值方法分析了該區(qū)塊目前使用的套管在局部載荷作用下的受力與變形情況,并討論了在局部載荷線性增加時,局部載荷范圍、套管壁厚、套管外徑對現(xiàn)場使用的P110套管受力與變形的影響。結(jié)果表明:①載荷范圍為45°時的套管變形最大,增加套管壁厚及減小套管外徑有利于減小套管變形;②局部等效載荷為40 MPa時的套管徑向變形量為4.8 mm,且套管壁厚應(yīng)大于13 mm才能保證套管不發(fā)生屈服變形。通過對現(xiàn)場頁巖氣井?dāng)?shù)據(jù)的分析,考慮局部載荷作用,認(rèn)為該區(qū)塊目前使用的套管壁厚不能滿足要求,需要增加壁厚。結(jié)論認(rèn)為,為防止局部載荷的產(chǎn)生、減小套管變形,需要優(yōu)化井眼軌道設(shè)計以合理鉆遇天然裂縫發(fā)育的巖層,提高固井質(zhì)量。該研究成果對于頁巖氣水平井套管設(shè)計具有參考價值。
【作者單位】： 中國石油大學(xué)石油工程教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項目“復(fù)雜油氣井鉆井與完井基礎(chǔ)研究”(批準(zhǔn)號:51521063) 國家科技重大專項課題“鉆井工藝及井筒工作液關(guān)鍵技術(shù)研究”(編號:2016YFC0303303)
【分類號】：TE931.2
【正文快照】： 四川威遠(yuǎn)、長寧區(qū)塊頁巖氣井中水平段套管在壓裂過程中發(fā)生了嚴(yán)重的屈服變形,2015年以前已完成壓裂的33口井中已有13口井在壓裂過程中出現(xiàn)了不同程度的套管變形或損壞,嚴(yán)重影響到四川頁巖氣的高效開發(fā)。美國石油學(xué)會(API)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了均勻載荷下套管抗擠毀能力的計算方法[1]。

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本文編號：1194102