瞬態(tài)力-熱耦合作用下水泥環(huán)形態(tài)對(duì)套管應(yīng)力的影響
本文選題:頁(yè)巖氣井 + 套管變形 ; 參考:《斷塊油氣田》2017年05期
【摘要】:基于頁(yè)巖氣水平井壓裂工程實(shí)際,采用解析法與數(shù)值法結(jié)合的方式,建立了壓裂過程中井筒溫度場(chǎng)計(jì)算模型和套管偏心、水泥環(huán)缺失有限元模型,據(jù)此研究瞬態(tài)力-熱耦合作用下的水泥環(huán)形態(tài)對(duì)套管應(yīng)力的影響。結(jié)果顯示:1)頁(yè)巖氣井壓裂過程中瞬態(tài)力-熱耦合作用顯著提高了套管應(yīng)力;套管應(yīng)力呈先升高后降低的動(dòng)態(tài)變化,最大應(yīng)力值出現(xiàn)在壓裂初期。2)水泥環(huán)完整或套管偏心時(shí),瞬態(tài)力-熱耦合作用降低了套管應(yīng)力周向分布不均勻差異;水泥環(huán)缺失時(shí),套管應(yīng)力隨著缺失角、偏心距的增大而提高。研究結(jié)果對(duì)于精確計(jì)算頁(yè)巖氣井壓裂過程中的套管應(yīng)力具有重要意義。
[Abstract]:Based on the actual fracturing engineering of shale gas horizontal well, the calculation model of wellbore temperature field and the finite element model of casing eccentricity and cement ring missing during fracturing are established by combining analytical method with numerical method. Based on this, the influence of cement sheath shape on casing stress under transient force-thermal coupling is studied. The results show that the transient force-thermal coupling in shale gas well fracturing increases the casing stress significantly, and the casing stress increases first and then decreases, and the maximum stress value appears in the initial stage of fracturing when the cement casing is intact or eccentric. The transient force-thermal coupling reduces the non-uniform distribution of casing stress in circumferential direction and increases the casing stress with the increase of the missing angle and eccentricity when the cement ring is missing. The results are of great significance for the accurate calculation of casing stress during shale gas well fracturing.
【作者單位】: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院;北京工業(yè)大學(xué);中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司西部鉆探工程技術(shù)有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“長(zhǎng)水平段非均質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層非均勻分簇射孔優(yōu)化研究”(51674272) 中國(guó)石油西南油氣田分公司項(xiàng)目“四川盆地高溫高壓含硫井超深井鉆井、完井及試油技術(shù)研究與應(yīng)用”(2016E-0608)
【分類號(hào)】:TE256.2
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,本文編號(hào):2072991
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