水平井套管變形及液壓整形復(fù)位力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞:水平井套管變形及液壓整形復(fù)位力學(xué)分析
更多相關(guān)文章: 套損 縮徑變形 橢圓變形 碾壓整形 彈塑性
【摘要】:目前套損井逐年增多,套管損壞問(wèn)題日益嚴(yán)重,套管損壞會(huì)導(dǎo)致油井不能正常生產(chǎn)、產(chǎn)量下降、儲(chǔ)量損失等諸多問(wèn)題,嚴(yán)重困擾著油田的開(kāi)發(fā),因此為了保證套損井的正常工作和油田的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn),減少由于套損井造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)套管開(kāi)展整形修復(fù)工作。針對(duì)水平井的套管整形修復(fù),與直井的整形作業(yè)有很大的不同,首先整形工具進(jìn)入井內(nèi)整形不居中,整形過(guò)程易發(fā)生偏磨,其次水平井井眼曲率過(guò)大,整形工具上提和下放困難,縱向沖脹難度大。因此為了更好地指導(dǎo)水平井套管整形工作,開(kāi)展水平井套管變形及液壓整形復(fù)位力學(xué)分析具有重要意義。本文主要開(kāi)展了縮徑變形和橢圓變形的套管整形分析研究,采用液壓滾珠整形器對(duì)發(fā)生變形的水平井套管進(jìn)行碾壓整形,將液壓滾珠整形器分為六級(jí),逐級(jí)對(duì)套管進(jìn)行整形。選取套管、水泥環(huán)和地層為研究對(duì)象,采用彈塑性和大變形有限元分析方法,建立了發(fā)生縮徑變形套管非線性力學(xué)分析模型,分別在水泥環(huán)完好、水泥環(huán)部分損壞和水泥環(huán)完全損壞的情況下,計(jì)算液壓滾珠整形器不同級(jí)數(shù)所需的軸向力,得出隨著液壓滾珠整形器整形級(jí)數(shù)的增加軸向力逐漸降低的結(jié)論;在水泥環(huán)完全損壞的情況下,隨著套管鋼級(jí)的增加,液壓滾珠整形器對(duì)套管整形所需的軸向力增加。當(dāng)套管發(fā)生橢圓變形時(shí),采用相同的方法,對(duì)橢圓變形套管進(jìn)行力學(xué)分析,得到在變形套管橢圓度一定的情況下,隨著液壓滾珠整形器級(jí)數(shù)的增加軸向力逐漸增加的結(jié)論;在水泥環(huán)完全損壞的情況下,套管短軸通徑一定的情況下,隨著套管橢圓度的增加液壓滾珠整形器每一級(jí)所需的軸向力呈降低趨勢(shì),且隨著套管橢圓度的增加液壓滾珠整形器最終整形效果越差。液壓滾珠整形器軸向力的計(jì)算為變形套管整形提供了有效的數(shù)值計(jì)算方法,為現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行套管整形施工提供合理的施工參數(shù)和理論依據(jù)指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】:套損 縮徑變形 橢圓變形 碾壓整形 彈塑性
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TE931.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 創(chuàng)新點(diǎn)7-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 研究目的及意義10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 套管損壞研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 套管整形研究現(xiàn)狀12-15
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容15-17
- 第二章 變形套管力學(xué)分析理論17-29
- 2.1 套管整形工藝17-18
- 2.2 套管非線性有限元分析方法18-24
- 2.2.1 套管非線性問(wèn)題基本數(shù)值解法18-20
- 2.2.2 套管彈塑性分析法20-24
- 2.3 縮徑變形套管彈塑性理論分析24-26
- 2.4 套管軸向力計(jì)算26-27
- 2.5 小結(jié)27-29
- 第三章 縮徑變形套管整形力學(xué)分析29-45
- 3.1 縮徑變形套管力學(xué)模型的建立29-30
- 3.2 水泥環(huán)未損壞時(shí)P110套管力學(xué)分析30-31
- 3.3 水泥環(huán)部分損壞時(shí)P110套管力學(xué)分析31-34
- 3.3.1 第一級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析31-34
- 3.3.2 第二級(jí)到第六級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析34
- 3.4 水泥環(huán)完全損壞時(shí)P110套管力學(xué)分析34-37
- 3.4.1 第一級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析34-36
- 3.4.2 第二級(jí)到第六級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析36-37
- 3.5 不同材料對(duì)套管整形的影響37-44
- 3.6 小結(jié)44-45
- 第四章 橢圓變形套管整形力學(xué)分析45-56
- 4.1 套管結(jié)構(gòu)參數(shù)及橢圓變形套管力學(xué)模型的建立45-46
- 4.2 水泥環(huán)未損壞時(shí)套管受力分析46
- 4.3 水泥環(huán)部分損壞時(shí)套管受力分析46-49
- 4.3.1 第一級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析46-48
- 4.3.2 第二級(jí)到第六級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析48-49
- 4.4 水泥環(huán)完全損壞時(shí)套管受力分析49-53
- 4.4.1 第一級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析49-51
- 4.4.2 第二級(jí)到第六級(jí)整形器作用時(shí)套管力學(xué)分析51-53
- 4.5 不同套管橢圓度對(duì)套管整形的影響53-54
- 4.6 小結(jié)54-56
- 結(jié)論56-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 發(fā)表文章目錄61-64
- 參與完成的科研項(xiàng)目64-65
- 致謝65-66
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