本文選題：套管 + 水泥環(huán)缺陷��； 參考：《山東大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對能源的需求越來越大。作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一的石油,變得越來越重要。目前沒有一種能源可以替代石油,新的油區(qū)尚未勘探出來之前,能否改進(jìn)原有產(chǎn)區(qū)的開采技術(shù),提高當(dāng)前石油產(chǎn)區(qū)的采收率,將直接影響到國家未來的發(fā)展。對于老井而言,為了提高油氣采收率,經(jīng)常用到射孔、酸化、壓裂、高壓注水等增產(chǎn)措置,這對固井質(zhì)量提出了很高的要求。如果固井質(zhì)量不夠好,復(fù)雜的地質(zhì)條件下,油氣井會產(chǎn)生較多不利因素,比如管外面冒油、氣、水,使得井下壓力泄露,油氣產(chǎn)量下降；破壞井壁,發(fā)生井下坍塌；井眼報(bào)廢,重新投資打新井。這些都將大大提高開采成本。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,基于彈性力學(xué)的基本原理,建立了套管-水泥環(huán)-地層模型,結(jié)合拉梅問題基本解,推導(dǎo)了套管-水泥環(huán)-地層系統(tǒng)在均勻載荷下的受力。水泥環(huán)的彈性參數(shù)為固井過程中可人工控制的因素,本文在結(jié)合前人的工作,采用有限元法,建立了套管-水泥環(huán)-地層的有限元模型,結(jié)合某油田實(shí)例,分析了非均勻地應(yīng)力下水泥環(huán)的彈性模量和泊松比對套管強(qiáng)度和剛度的影響。水泥環(huán)缺陷經(jīng)常出現(xiàn),對套管也會造成應(yīng)力集中等不利影響,本文還針對該問題,建立有限元模型,分析了水泥環(huán)缺陷的位置和跨度兩個因素對套管強(qiáng)度的影響,并給出了改進(jìn)的方法。
[Abstract]:With the development of national economy, the demand for energy is increasing. As one of the important energy sources of national economic development, oil has become more and more important. At present, there is no energy to replace oil. Before the new oil area is explored out, it will directly affect the future development of our country whether we can improve the production technology of the original oil producing area and enhance the oil recovery factor of the current oil producing area. For old wells, in order to improve oil and gas recovery, perforation, acidizing, fracturing and high pressure water injection are often used to increase oil production, which puts forward high requirements for cementing quality. If the cementing quality is not good enough and the geological conditions are complex, oil and gas wells will produce many unfavorable factors, such as oil, gas and water coming out of the pipe, which will cause the downhole pressure to leak, and the oil and gas production will decrease; the wellbore will be destroyed and the downhole will collapse; and the borehole will be abandoned. Reinvest in new wells. These will greatly increase the cost of mining. On the basis of previous work and based on the basic principle of elastic mechanics, a casing cement ring-stratum model is established in this paper. Combined with the basic solution of Lamey problem, the stress of casing cement ring-formation system under uniform load is deduced. The elastic parameters of cement ring are the factors that can be controlled manually in cementing process. In this paper, the finite element model of casing, cement sheath and formation is established by using finite element method in combination with the previous work, and an oil field example is given. The influence of elastic modulus and Poisson ratio on casing strength and stiffness under inhomogeneous ground stress is analyzed. Cement sheath defects often occur, which will also cause adverse effects such as stress concentration on casing. In this paper, a finite element model is established to analyze the influence of the location and span of cement sheath defects on casing strength. The improved method is also given.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE931.2

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本文編號：1865829