套管井損壞問題一直是困擾各大油田穩(wěn)產(chǎn)的難題。在大慶油田高壓注水開發(fā)過程中,標準層剪切滑移引起的套損出現(xiàn)了成片發(fā)展的趨勢,嚴重影響了油田穩(wěn)產(chǎn)。目前對套損的研究仍有許多細致的研究工作要做,以減少套損帶來的經(jīng)濟損失。本文基于ABAQUS6.14軟件平臺,根據(jù)大慶油田薩中開發(fā)區(qū)測井數(shù)據(jù),在考慮流固耦合的條件下,標準層內(nèi)微層理采用節(jié)理材料模擬,巖塊材料采用線性的Drucker-Prager本構模型,建立了標準層地層-水泥壞-套管的三維力學模型,模擬了套管剪切損壞的變形過程,并與井ZJ3-21的實際測井結(jié)果進行對比,數(shù)值模擬誤差在合理范圍內(nèi),驗證了力學模型的合理性。根據(jù)地層—水泥環(huán)—套管的有限元模型,數(shù)值計算得到套管內(nèi)應力隨外載荷的變化規(guī)律及套管的累積應變規(guī)律,通過分析得到外載荷對套管水平方向的應力、應變影響程度最大。最后利用控制變量的方法,數(shù)值計算得到套管鋼級、巖層傾角、巖層厚度、巖層彈性模量、巖石滲透系數(shù)、外載荷等因素對套管變形的影響規(guī)律。通過提取各影響因素下的套管應變作為樣本數(shù)據(jù),利用matlab軟件進行多元回歸,得到套管臨界應變的多元線性回歸模型和預測應變的多元二次多項式回歸模型,通過進行... 

【文章來源】：東北石油大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

裸眼完井與井身結(jié)構示意圖

圖 1.3 薩中開發(fā)區(qū)歷年套損井數(shù)變化曲線通過對大慶油田薩中開發(fā)區(qū)的套損類型的統(tǒng)計如下表 1.1 所示，表 1-1 大慶油田薩中開發(fā)區(qū)套損井套損類型統(tǒng)計分類水驅(qū)（口） 聚驅(qū)（口） 合計（口）采油井注水井小計采油井注水井小計采油井注水井小計套損井變形 1033 872 1905 402 361 763 1435 1233 2688錯斷 1222 922 2144 276 275 551 1498 1197 2695破裂 49 72 121 20 12 32 69 84 153外漏 88 59 147 31 21 52 119 80 199小計 2392 1925 4317 729 669 1398 3121 2594 5715井況井拔不動 98 103 201 80 91 171 178 194 372其他 102 62 164 34 27 61 136 89 225小計 200 165 365 114 118 232 314 283 597合計 2592 2090 4682 843 787 1630 3435 2877 6312由上表可知，截止 2014 年底，薩中開發(fā)區(qū)累計鉆井數(shù) 20349 口，發(fā)現(xiàn)套損

圖 1.4 松遼盆地嫩江組二段地層的沉積環(huán)境模式由上圖可知，進入嫩二段沉積時期，湖域面積保持最大，區(qū)內(nèi)未見湖岸線，湖盆處于深水-半深水環(huán)境，面積達 99000 平方千米。全盆地內(nèi)，沉積巖相平面分異清晰而簡單，普遍發(fā)育區(qū)域穩(wěn)定的富含多層介形蟲和葉枝介化石的暗色泥巖[5]。此外，此類沉積環(huán)境下形成的地下巖層大多會伴隨著軟弱夾層，在軟弱夾層不吸水時，在原始地應力的作用下巖層保持穩(wěn)定。但軟弱夾層一般都具有較強的吸水能力，在油田注水開發(fā)過程中，當注入水壓力達到一定值后，注水通過裂縫竄到軟弱夾層，使它吸水，改變其物理性能，強度降低，導致巖層失穩(wěn)滑動，從而造成油水井套管損壞[6]。對標準層的巖石取樣，如圖 1.5 所示，

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]頁巖儲層剪切套損的數(shù)值模擬及固井對策研究[J]. 高利軍,喬磊,柳占立,莊茁,楊恒林.  石油機械. 2016(10)
[3]非均勻載荷下套管偏心對套管強度影響研究[J]. 王國華,陳正茂,熊繼有,陳華.  石油天然氣學報. 2012(10)
[4]注水油田剪切套損機理研究與數(shù)值模擬[J]. 黃小蘭,劉建軍,楊春和.  武漢工業(yè)學院學報. 2009(03)
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[6]局部泥巖均勻吸水套管損壞機理[J]. 羅敏,于海,于成,劉巨保.  大慶石油學院學報. 2007(06)
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[10]非均勻地應力場中套管載荷的理論解[J]. 殷有泉,蔡永恩,陳朝偉,劉繼生.  石油學報. 2006(04)

博士論文
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[2]套管損壞機理及理論模型與模擬計算[D]. 艾池.大慶石油學院 2003
[3]套損井修復過程中修復力的確定及水泥環(huán)損傷機理研究[D]. 姜民政.哈爾濱工程大學 2003
[4]大慶油田套管損壞機理研究[D]. 韓修廷.哈爾濱工程大學 2001
[5]套管抗擠強度研究[D]. 韓建增.西南石油學院 2001

碩士論文
[1]套管損壞機理及預防措施研究[D]. 王鴻君.西南石油學院 2005
[2]吉林油田套管損壞力學分析及計算[D]. 王臣.大慶石油學院 2005
[3]油層段套管損壞機理研究[D]. 唐波.西南石油學院 2003



本文編號：3224513