本文選題：水平井 + 多級壓裂�。� 參考：《西南石油大學》2017年碩士論文

【摘要】：本文來源于與西部鉆探合作項目——無級差投球滑套研制及相關計算。隨著油氣勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展和進步,開采低滲透薄油層復雜油氣藏成為目前重要的開發(fā)方式,特別是非常規(guī)油氣如頁巖氣開發(fā),需要采用具有較長水平段的水平井技術(shù)和大規(guī)模的多級壓裂技術(shù),在井下采用多級壓裂滑套以及與之相應的層間封隔器,增加了井下管柱的復雜性,給管柱下入水平井帶來了困難。由于水平井井眼軌跡的復雜性和壓裂管柱組合的多級化,下入摩阻成為了影響多級壓裂管柱能否順利完成下放施工的一個重要因素。如果下入摩阻過大,管柱的軸向載荷將會增大,可能導致管柱發(fā)生彎曲變形或者產(chǎn)生屈曲行為,甚至引起管柱發(fā)生自鎖,管柱的下入施工無法完成。而在坐封和壓裂過程中,由于較大的內(nèi)外壓差和溫差變化等影響因素,使得管柱施工作業(yè)的安全性成為了保證順利完成水平井壓裂改造的必要條件,因此,在研究水平井多級壓裂管柱下入過程力學問題的同時,考察坐封和壓裂過程的施工安全也具有重要的意義。首先,本文以水平井多級壓裂管柱為研究對象,考慮井眼軌跡和壓裂管柱組合等因素,分別建立了無封隔器和帶封隔器壓裂管柱下入過程的力學模型,得出了無封隔器和帶封隔器管柱的摩阻力計算式。其次,考慮管柱自重、管柱內(nèi)外壓、管柱與井壁之間的接觸力等因素,通過經(jīng)典微分方程法推導出了水平井管柱屈曲微分方程,并求得了正弦屈曲和螺旋屈曲臨界載荷,為壓裂管柱下入摩阻分析提供理論依據(jù)。再次,根據(jù)坐封和壓裂作業(yè)的實際工況,考慮坐封和壓裂時的活塞效應、鼓脹效應、溫差效應以及摩阻效應等影響,分析了坐封和壓裂過程中管柱的受力情況,進行了復雜受力狀況下的管柱強度分析,為坐封和壓裂施工安全提供了理論依據(jù)。利用ANSYS有限元計算分析軟件,建立彎曲管柱和水平管柱的三維非線性有限元模型,根據(jù)實際的坐封和壓裂施工參數(shù),分析了管柱作業(yè)強度,并與理論計算結(jié)果進行對比分析,相互驗證了結(jié)果的可靠性。利用ABAQUS非線性有限元分析軟件,建立了封隔器有限元模型,著重分析了封隔器膠筒的密封性能。最后,根據(jù)前述理論計算方法,運用C/C++語言及相關程序開發(fā)軟件,開發(fā)了水平井多級壓裂管柱力學計算軟件,為壓裂管柱設計和確保順利完成壓裂改造提供了實用工具。本軟件現(xiàn)已由甲方單位登記軟件著作權(quán),并應用于實際壓裂施工。
[Abstract]:With the development and progress of oil and gas exploration and development technology and the development and progress of oil and gas exploration and development technology , it is important to exploit the complicated reservoir of low permeability thin oil reservoir . It provides practical tools for fracturing string design and ensuring successful fracturing transformation . The software is now registered by Party A ' s software copyright and applied to actual fracturing construction .

【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE934.2

【參考文獻】

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本文編號：1863159