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稠油热采井套管柱损坏机理研究

2017-12-13申媛媛

中国科技博览 2017年40期
关键词:有限元

申媛媛

中图分类号:TE345 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)40-0078-02

1、研究目的和意义

套管是一口井中最重要的组成部分,他能够保护井眼、加固井壁,并且能够有效的封隔产层中的油和水,除此之外还能够在钻井、采油和修井作业过程中控制油井压力。稠油开采过程中往往伴随着注蒸汽产生的高温高压,这样的条件下套管的热损坏就十分严重。

2、稠油热采井目前存在的问题

虽然国内外众多学者对套管损坏的研究力度有所提高,但由于现在情况的复杂性和稠油热采井的工艺特殊性,不同程度的套管损坏依然发生在各油田上。伴随着这些问题,国内外学者和专家也都提出了不同的观点和看法,总的来说有以下几点:

(1)热采温度对套管的影响(2)螺纹泄露对套管的影响(3)交变应力对套管的影响(4)预应力值计算方法的不合理(5)非均匀载荷对套管的影响(6)出砂引起套管的损坏

其中,热采温度对套管的影响最大,本文将利用ANSYS有限元模拟软件,进行不同隔热条件下,井筒的温度场和应力场的数值计算

3、注蒸汽井井筒的温度场、应力场数值计算

地层、套管、水泥环组成了油井在地下的复杂的封闭系统,通常我们采用的解析或者半解析的方法很难得到精确地热采过程中温度场、压力场和应力场的变化过程。为了更加准确地找到地层、套管和水泥环之间的物理、力学参数的变化规律,现采用ANSYS有限元软件模拟现场的工况,来分析稠油热采井井筒的温度场和应力场。……

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