Print

固井质量对页岩气井水平井段套管失效的影响

论文摘要

开采页岩气所使用的套管受力复杂,当固井质量不合格时,容易在套管上产生较大的应力集中,从而导致其变形失效。目前,专门分析固井质量对水平段套管损坏影响的研究还比较少,对压裂工程中造成套管损坏的研究则更少见。鉴于此,应用ANSYS有限元软件,根据实际页岩气井的参数和工况建立模型,对水泥环的缺失和偏心两种固井质量差的形式进行了数值分析计算,得到套管的Mises等效应力分布情况和套管应力受影响的规律。研究结果表明:水泥环缺失会在套管的内表面上产生较大的应力集中,套管应力会随着缺失角的增大而增大;水泥环缺失发生在水泥环变形最大位置时,缺失对套管应力增加的影响更大;水泥环偏心距越大,套管上的应力越大。研究成果可为页岩气的现场开采提供有益指导。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 模型建立
  •   1.1 物理模型
  •     1.1.1 模型假设
  •     1.1.2 模型尺寸
  •   1.2 有限元模型
  •     1.2.1 材料设置
  •     1.2.2 网格化
  •     1.2.3 边界条件
  •     1.2.4 水泥环缺失模型
  •     1.2.5 水泥环偏心模型
  • 2 算例分析
  •   2.1 水泥环缺失对套管应力的影响
  •     2.1.1 缺失角α对套管应力的影响
  •     2.1.2 方向角β对套管应力的影响
  •   2.2 水泥环偏心对套管应力的影响
  •     2.2.1 偏心距q对套管应力的影响
  •     2.2.2 偏心方向角ω对套管应力的影响
  • 3 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 麦洋,莫丽,傅栋,王向阳,范宇,聂荣国

    关键词: 页岩气水平井,套管,固井质量,压裂,水泥环缺失,水泥环偏心,套管失效

    来源: 石油机械 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 西南石油大学机电工程学院,西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南油气田四川长宁天然气开发有限责任公司,中国石油集团工程技术研究院有限公司,中国石油西南油气田公司页岩气研究院

    基金: 四川省重点研发项目“页岩气井套管损伤机理及防治技术研究”(2019YFS0045),国家科技重大专项“长宁—威远页岩气开发示范工程”(2016ZX05062)

    分类号: TE931.2

    DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.12.019

    页码: 123-130

    总页数: 8

    文件大小: 6396K

    下载量: 178

    相关论文文献

    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/bb66f602d77528961e05d51b.html