為提高射孔穿深、以便壓裂造縫,套管需要沿平行地層方向射孔,因地層傾斜和井眼造斜故需要進(jìn)行傾斜角度射孔,但目前國內(nèi)外對于傾斜角度射孔套管少有研究。本文主要通過力學(xué)、有限元和試驗(yàn)三種手段開展傾斜角度射孔套管剩余強(qiáng)度分析。圍繞傾斜角度射孔套管剩余強(qiáng)度分析問題,進(jìn)行了射孔套管強(qiáng)度、孔板理論等方面的國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研和綜述工作�；诳装謇碚摵痛怪鄙淇滋坠苁Ｓ嗫雇鈹D強(qiáng)度力學(xué)公式,推導(dǎo)得出傾斜角度射孔套管剩余抗外擠強(qiáng)度力學(xué)方程,并以Ф139.7mm×7.72mm P110套管和Ф139.7mm×9.17mm N80套管為例,考慮射孔傾斜角、相位角、孔徑、孔密等射孔參數(shù)的變化進(jìn)行多組算例分析。通過ANSYS有限元軟件對傾斜角度射孔套管進(jìn)行三維建模分析,所得數(shù)值解和力學(xué)公式所得解析值進(jìn)行對比分析。根據(jù)某油田工程中所用傾斜角度射孔套管試件,進(jìn)行力學(xué)分析、有限元分析、對徑擠毀試驗(yàn)分析,三種方式所得結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證傾斜角度射孔套管剩余抗外擠強(qiáng)度力學(xué)公式的正確性。結(jié)果表明:射孔套管剩余抗外擠強(qiáng)度隨著射孔傾斜角增加而減小。與垂直射孔套管相比,降低幅度在15%以內(nèi);改變相位角、孔徑、孔密等射孔參數(shù),傾斜角度射孔套... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)水平地層中傾斜射孔套管模型

10圖2-1(a)水平地層中傾斜射孔套管模型圖2-1(b)傾斜地層中傾斜射孔套管模型圖2-1傾斜角度射孔套管模型2.2傾斜角度射孔套管力學(xué)模型建立傾斜角度射孔套管的力學(xué)模型研究相對垂直射孔套管而言，需要考慮射孔傾斜角度這一主要的射孔參數(shù)。同時，傾斜角度射孔套管的剩余抗外擠強(qiáng)度不僅受到套管尺寸和鋼材的影響，還受到相位角、孔徑、孔密等不同射孔參數(shù)的影響。參照垂直射孔套管剩余強(qiáng)度力學(xué)研究方法[50]，同樣采取建立力學(xué)模型的方法研究傾斜角度射孔套管剩余強(qiáng)度。假設(shè)射孔套管的內(nèi)徑為d，外徑為D，套管內(nèi)壁存在內(nèi)壓pi作用，套管外壁存在外壓po作用，套管軸端受到軸向力Fs作用，如圖2-2所示。相應(yīng)的射孔套管單元應(yīng)力狀態(tài)總結(jié)為承受徑向應(yīng)力，環(huán)向應(yīng)力以及軸向應(yīng)力共同作用，如圖2-3所示。圖2-2射孔套管受力狀態(tài)

10圖2-1(a)水平地層中傾斜射孔套管模型圖2-1(b)傾斜地層中傾斜射孔套管模型圖2-1傾斜角度射孔套管模型2.2傾斜角度射孔套管力學(xué)模型建立傾斜角度射孔套管的力學(xué)模型研究相對垂直射孔套管而言，需要考慮射孔傾斜角度這一主要的射孔參數(shù)。同時，傾斜角度射孔套管的剩余抗外擠強(qiáng)度不僅受到套管尺寸和鋼材的影響，還受到相位角、孔徑、孔密等不同射孔參數(shù)的影響。參照垂直射孔套管剩余強(qiáng)度力學(xué)研究方法[50]，同樣采取建立力學(xué)模型的方法研究傾斜角度射孔套管剩余強(qiáng)度。假設(shè)射孔套管的內(nèi)徑為d，外徑為D，套管內(nèi)壁存在內(nèi)壓pi作用，套管外壁存在外壓po作用，套管軸端受到軸向力Fs作用，如圖2-2所示。相應(yīng)的射孔套管單元應(yīng)力狀態(tài)總結(jié)為承受徑向應(yīng)力，環(huán)向應(yīng)力以及軸向應(yīng)力共同作用，如圖2-3所示。圖2-2射孔套管受力狀態(tài)


本文編號：3226233