發(fā)布時(shí)間：2021-04-15 12:36

　　在地?zé)峋?由于高溫地?zé)崃黧w產(chǎn)生熱應(yīng)力,隨著溫度升高套管材料的屈服強(qiáng)度相應(yīng)降低,套管的抗內(nèi)壓、抗外擠以及抗拉強(qiáng)度都發(fā)生了變化。高溫地?zé)峋度肷a(chǎn),水泥膠結(jié)的套管柱將受到高溫地?zé)崃黧w引起的溫度變化,造成明顯的周期性軸向應(yīng)力變化。同時(shí),由于生產(chǎn)一段時(shí)間后要進(jìn)行井眼維護(hù)作業(yè),本文將探討高溫地?zé)峋械倪@種因?yàn)榻惶胬錈岙a(chǎn)生的應(yīng)力變化,如何在套管設(shè)計(jì)中考慮這些負(fù)載。當(dāng)高溫井開(kāi)始生產(chǎn)時(shí),水由于溫度急劇增加而膨脹成蒸汽,在兩層套管之間產(chǎn)生巨大的壓力,這可能導(dǎo)致內(nèi)層套管擠毀故障或外層套管的破裂故障,進(jìn)而討論這些故障的預(yù)防措施。 

【文章來(lái)源】：內(nèi)江科技. 2020,41(12)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

水泥環(huán)和套管壁厚的熱導(dǎo)率對(duì)溫度的熱傳導(dǎo)率的影響

臁?泛。6.1套管接頭故障分析對(duì)于套管接頭故障，利用與管體性能相同的接頭進(jìn)行了有例如，如果在40℃溫度下固井的L-80套管受到290℃的高限元分析。分析模擬的條溫流體的影響，理論熱誘導(dǎo)壓縮應(yīng)力將超過(guò)屈服強(qiáng)度。但是，件為：正確的連接，固井一旦套管達(dá)到屈服點(diǎn)，壓縮應(yīng)力因?yàn)樗苄宰冃味３植蛔�，同質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)。水泥在80時(shí)溫度繼續(xù)增加，就相應(yīng)的縮短了套管的總長(zhǎng)度。當(dāng)套管在產(chǎn)的條件下凝固，套管加熱生塑性變形以后冷卻至30℃時(shí)，套管將縮短，本來(lái)長(zhǎng)度和應(yīng)力至500之后冷卻到80隨著溫度的降低而再次發(fā)生。。圖2顯示了加熱到500舉例計(jì)算，從固井溫度40℃到井內(nèi)最高的生產(chǎn)溫度290℃之后套管接頭產(chǎn)生的應(yīng)然后壓井后溫度30℃。當(dāng)套管溫度升高至220℃，此時(shí)L-80套力。加熱膨脹產(chǎn)生的壓力管開(kāi)始因?yàn)閴嚎s應(yīng)力發(fā)生塑性變形并保持65166psi的恒定應(yīng)力。傳遞到接頭周圍的管體，最后在兩接頭連接處會(huì)留下殘余壓當(dāng)套管從290℃冷卻時(shí)，軸向壓縮應(yīng)力在220℃的溫度下降至0圖2加熱到500后，套管接頭連接處發(fā)生的應(yīng)力圖

擠毀，甚至可以將套管從外部撕裂。易因?yàn)轫斕嫘实�，混漿而發(fā)生束縛住自由水，這幾乎是所有高溫地?zé)峋坠軘D毀的主要根源。建議進(jìn)行深入的研究，制定完善提高套管重疊段頂替效率的措施。（3）混漿發(fā)生不僅是因?yàn)檎g隙，還跟水泥漿的流型與頂替措施有很大關(guān)系。當(dāng)兩種流體的密度相差較大時(shí)，窄間隙就容易發(fā)生滯留。所以，要深入水泥漿配方研究，不僅在于水泥漿的零自由水，還要研究水泥漿流型，鉆井液流型，泵送速度等對(duì)窄邊滯留混漿的影響。（4）建議套管重疊段使用螺旋剛性扶正器，而不是常用的弓形彈性扶正器。圖3環(huán)空自由水?dāng)D毀內(nèi)層套管試驗(yàn)圖（5）為了提高水泥漿接觸時(shí)間，可以增大水泥漿的設(shè)計(jì)量6.3水泥漿頂替效率與套管扶正器的影響來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，另外可以在施工結(jié)束后使用清水把套管重疊有研究表明，兩層套管環(huán)形的偏心率、頂替水泥時(shí)的接觸段的水泥漿擠入地層，用高密度大于重疊段1.5~2倍的體積，從時(shí)間等對(duì)水泥漿的頂替效率是有重要的影響的，試驗(yàn)結(jié)果也說(shuō)頂部擠水泥，保證重疊段的固井質(zhì)量。明擠毀都發(fā)生在環(huán)形空間中的窄邊，并且靠近扶正器的附近水泥膠結(jié)都比較差。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，環(huán)空的寬邊比窄邊水泥的頂替效率好兩倍[1]盧亞鋒,佘朝毅,馬輝運(yùn),等.多管柱熱應(yīng)力模型預(yù)測(cè)采氣井以上。隨著間隙變窄，水泥漿被扶正器葉片滯留，并形成擾口裝置的抬升[J].天然氣工業(yè),2015,35(2):76-80流，極大的影響了頂替效率，而在寬邊泥漿和水泥漿頂替界面[2]胡承軍,彭輝,蒙永利.稠油熱采井口裝置的熱應(yīng)力分析[J].明顯，幾乎沒(méi)有殘留的泥漿。另外還有一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，塞新疆石油科技,2010,20(4):54-57流對(duì)頂替效率有較好的改善作用。[3]林元華,熊浩,鄧寬海,等.一種預(yù)測(cè)井口抬升高度的新方法7結(jié)論及建議[J].石油鉆采工藝,20

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種預(yù)測(cè)井口抬升高度的新方法[J]. 林元華,熊浩,鄧寬海,曾德智,朱達(dá)江,盧亞鋒.  石油鉆采工藝. 2016(05)
[2]多管柱熱應(yīng)力模型預(yù)測(cè)采氣井口裝置的抬升[J]. 盧亞鋒,佘朝毅,馬輝運(yùn),陳應(yīng)煙,舒亮,蒲鯤.  天然氣工業(yè). 2015(02)
[3]稠油熱采井口裝置的熱應(yīng)力分析[J]. 胡承軍,彭輝,蒙永利.  新疆石油科技. 2010(04)



本文編號(hào)：3139350