水平井油套合壓管柱力學(xué)分析
本文選題:油套合壓 切入點(diǎn):環(huán)空加砂 出處:《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:油套合壓環(huán)空加砂壓裂技術(shù)與傳統(tǒng)的水力噴射壓裂技術(shù)相比具有很多優(yōu)點(diǎn),但由于環(huán)空加砂壓裂過(guò)程中存在將油管拉斷和封隔器壓裂管柱蠕動(dòng)的可能,直接影響噴砂射孔和壓裂過(guò)程中油管的準(zhǔn)確定位;同時(shí)地面管線強(qiáng)烈的振動(dòng)使得地面管線的壽命大大降低。以上問(wèn)題限制了油套合壓技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,因此有必要開(kāi)展油套合壓井底壓力計(jì)算及管柱力學(xué)分析的研究,從而為油套合壓技術(shù)的應(yīng)用提供必要的指導(dǎo)。根據(jù)研究目的,本文共有3部分研究?jī)?nèi)容。第一部分:分別建立直井與水平井油套合壓過(guò)程中直井壓裂管柱封隔器與水平井壓裂管柱蠕動(dòng)位移計(jì)算模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行油套合壓管柱全過(guò)程直井油管和水平井連續(xù)油管應(yīng)力及變形量計(jì)算,并提出了保證封隔器不發(fā)生移動(dòng)的油管臨界注入排量;第二部分:建立了地面壓裂管線極限流速和許用排量模型,實(shí)現(xiàn)了壓裂地面流程排量適應(yīng)性分析;第三部分:進(jìn)行實(shí)例計(jì)算與分析,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6口井,6口井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施安全,符合率100%。本文針對(duì)制約油管合壓環(huán)空加砂壓裂技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)難題,分析油套合壓全過(guò)程管柱應(yīng)力狀態(tài),建立環(huán)空加砂壓裂過(guò)程封隔器蠕動(dòng)位移計(jì)算模型,并提出了保證封隔器不發(fā)生移動(dòng)的油管臨界注入排量,確保壓裂層位和壓裂深度的準(zhǔn)確性,保證施工過(guò)程中管柱的安全性;通過(guò)建立地面壓裂管線極限流速和許用排量模型,計(jì)算得到了不同條件下壓裂管線的極限流速和許用排量,從而延長(zhǎng)管線的使用壽命。
[Abstract]:Compared with the traditional hydraulic injection fracturing technology, the oil casing combined pressure annulus plus sand fracturing technology has many advantages, but the possibility of tubing breaking and Packer fracturing string peristalsis exists in the process of annulus sand adding fracturing. It directly affects the accurate location of tubing in the process of sand blasting perforation and fracturing. At the same time, the life of surface pipeline is greatly reduced by the strong vibration of surface pipeline. Therefore, it is necessary to carry out the research on bottom pressure calculation and string mechanics analysis of oil casing pressure, so as to provide necessary guidance for the application of oil casing pressure technology. In this paper, there are three parts of research contents. The first part: to establish the model of peristaltic displacement of fracturing string Packer and horizontal well fracturing string in the process of casing pressure of straight well and horizontal well, respectively. On the basis of this, the stress and deformation of tubing in straight well and horizontal well are calculated in the whole process of tubing string with casing pressure, and the critical injection displacement of tubing to ensure that the Packer does not move is put forward. In the second part, the limit flow velocity and allowable displacement model of ground fracturing pipeline are established, and the adaptability analysis of fracturing surface flow is realized, the third part: the calculation and analysis of practical examples are carried out to guide the safety of 6 wells and 6 wells in the field test. The coincidence rate is 100%. In this paper, the stress state of pipe string during the whole process of oil casing pressure is analyzed, and the calculation model of peristaltic displacement of Packer during annular sand fracturing process is established, aiming at the key technical problems that restrict the technology of sand fracturing in the closed pressure ring of tubing. It is proposed that the critical injection displacement of the tubing will not occur in the Packer, the accuracy of the fracturing layer and the fracturing depth will be ensured, and the safety of the pipe string in the course of construction will be guaranteed, and the model of the limit flow velocity and allowable displacement of the ground fracturing pipeline will be established. The limit velocity and allowable discharge of fracturing pipeline under different conditions are calculated, thus prolonging the service life of the pipeline.
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TE357
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,本文編號(hào):1681385
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