本文關(guān)鍵詞： 注蒸汽井 套管 有限元 熱-結(jié)構(gòu) 耦合　出處：《西南石油大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：稠油注蒸汽井普遍存在套管損壞問題,套管損壞的原因是多方面的,其中最主要的影響因素是高溫,本論文就是通過采用有限元分析技術(shù)來研究注蒸汽井套管熱-結(jié)構(gòu)耦合應(yīng)力場的分布以及溫度、注汽壓力、殘余應(yīng)力等對套管損壞的影響規(guī)律,最后根據(jù)分析的結(jié)果提出預(yù)防措施和建議。本論文開展工作主要為以下幾點：1、通過收集資料,對國內(nèi)外注蒸汽井套管各種研究現(xiàn)狀進行歸納分析,以及注蒸汽井套管損壞機理分析,分析了各種地質(zhì)因素和工程技術(shù)因素對套管損壞的影響；2、分析了注蒸汽井套管柱的三軸熱應(yīng)力計算模型；3、對比分析了各種現(xiàn)有注蒸汽井套變力學模型,其中采用真三維套管-水泥環(huán)-巖層系統(tǒng)力學模型能夠真實模擬套管的受力和變形；4、運用ANSYS軟件,開發(fā)注蒸汽井套管-水泥環(huán)-巖層的真三維系統(tǒng)熱-結(jié)構(gòu)耦合的有限元分析APDL程序,采用順序耦合分析方法,對比分析了注蒸汽井套管-水泥環(huán)-巖層系統(tǒng)的二維模型和真三維模型,并分析了各種參數(shù)對套管柱應(yīng)力分布規(guī)律的影響；5、對注蒸汽井套管殘余應(yīng)力的分析,研究殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機理以及多個循環(huán)套管殘余應(yīng)力的計算模型,運用有限元模擬分析和比較不同類型套管多個循環(huán)的殘余應(yīng)力；6、通過以上的分析提出預(yù)防注蒸汽井套管損壞的方法和建議。本文采用的真三維套管-水泥環(huán)-巖層系統(tǒng)力學模型進行注蒸汽井套管熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模擬分析,考慮了高溫、非均勻地應(yīng)力以及地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的綜合作用,更能反映套管的實際受力情況,為注蒸汽井套管損壞的研究提供了一種新的研究方法。
[Abstract]:Steam injection well problems of casing damage, reason of casing damage is in many aspects, which is the main influencing factors of high temperature, this paper is to study the steam injection well casing thermal structure coupled stress field and temperature by using the finite element analysis technology, steam injection pressure, residual stress and so on influence of casing damage, according to the results of the analysis put forward the preventive measures and suggestions. This thesis work mainly as follows: 1, through the collection of information on the domestic and foreign research status of well casing steam injection of various inductive analysis, and steam injection well casing damage mechanism analysis, analysis of various geological factors and Engineering technical factors on casing damage; 2, analysis of three axis thermal steam injection well casing string stress calculation model; 3, comparative analysis of the existing steam injection well casing deformation mechanics model, including mining With the true three-dimensional casing cement stratum system mechanics model can simulate the stress and deformation of casing; 4, the use of ANSYS software, the development of steam injection well casing cement sheath rock true three-dimensional finite element system of thermal structure coupling analysis APDL program analysis method using sequential coupling, comparative analysis of the two a model of casing cement ring steam injection well rock system and true 3D model, and analyzes the influence of various parameters on the stress distribution of casing; 5, analysis of the residual stress of casing in steam injection well, the calculation model to study the generation mechanism of residual stress and a plurality of circular casing residual stress. By using the finite element simulation analysis and comparison of different types of casing and a plurality of cyclical residual stress; 6, prevention methods and suggestions in steam injection well casing damage is proposed through the above analysis. This paper uses the true three-dimensional casing cement rock layer For steam injection well casing thermal structure coupling finite element simulation analysis system of mechanical model, considering the high temperature, non-uniform in-situ stress and geological structure of the comprehensive action to better reflect the actual stress of casing, provides a new method for the study of steam injection well casing damage.

【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE934

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓來聚;賈江鴻;閆振來;;基于應(yīng)變的熱采井套管設(shè)計方法[J];中國石油大學學報(自然科學版);2014年03期

2 王建軍;韓禮紅;閆相禎;田志華;欒志勇;;稠油注蒸汽熱采井套管柱預(yù)應(yīng)力松弛效應(yīng)分析[J];石油機械;2013年08期

3 高立峰;費明;劉雅紅;;應(yīng)用有限元分析法分析熱采井套管柱應(yīng)力[J];科學技術(shù)與工程;2012年29期

4 邱小龍;岳曉軍;吳帥;;稠油注蒸汽熱采過程中射孔段套管熱應(yīng)力仿真模擬[J];科學技術(shù)與工程;2012年27期

5 趙旭亮;;稠油熱采井套損防治措施及計算理論[J];石油地質(zhì)與工程;2012年04期

6 徐國鑫;;稠油熱采井套管損壞狀況及原因分析[J];西部探礦工程;2012年01期

7 賈江鴻;;熱采井套損機理及套管強度優(yōu)化設(shè)計[J];中國安全生產(chǎn)科學技術(shù);2011年09期

8 陽鑫軍;李子豐;;熱采井套管損壞力學機理分析[J];承德石油高等專科學校學報;2011年02期

9 呂樹新;;熱采井套管損壞原因與防治對策[J];內(nèi)蒙古石油化工;2011年02期

10 王建民;李剛;李斌;周永輝;;稠油熱采井套管損壞機理及檢修技術(shù)[J];西部探礦工程;2010年10期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 艾池;套管損壞機理及理論模型與模擬計算[D];大慶石油學院;2003年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 李茂華;套管損壞機理模型分析計算[D];中國石油大學;2008年

2 代立強;注水導致套管損壞機理及力學模型研究[D];中國科學院研究生院（滲流流體力學研究所）;2003年

，

本文編號：1500139