壽命期內(nèi)完井井下套管安全性評價技術(shù)研究.pdf

1、完井投產(chǎn)是石油生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它連接鉆井及后續(xù)的投產(chǎn)、開發(fā)。由于完井投產(chǎn)過程中套管載荷是被動變化的,因此完井過程中套管載荷工況較鉆井時更為惡劣；完井投產(chǎn)后,井下套管要承受后續(xù)儲層改造、開關(guān)井作業(yè)載荷,會受射孔、儲層出砂、壓實及非均勻地應(yīng)力的作用,其安全性受到威脅。因此,本文進行了壽命期內(nèi)完井井下套管安全性評價技術(shù)研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)完井井下套管磨損機理、影響因素及磨損深度分析
　　 分析了井下套管磨損

2、機理和磨損影響因素,選擇“磨損-效率”模型,給出了井下套管磨損深度分析方法；用10對磨損試樣,實測了S135鉆桿和N80套管間的“磨損效率”,考察了接觸壓力、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、磨損時間等因素對磨損效率的影響,為套管磨損深度分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 (2)非均勻地應(yīng)力作用下磨損套管強度分析
　　 類比理想圓管抗擠強度計算公式,建立了非均勻地應(yīng)力下磨損套管抗擠強度計算公式；應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對非均勻地應(yīng)力下磨損套管進行了

3、應(yīng)力分析,得到了磨損套管內(nèi)壁最大等效應(yīng)力隨磨損位置、磨損深度、載荷均勻度系數(shù)、溫度等因素的變化規(guī)律。
　　 (3)射孔套管力學(xué)性能分析
　　 應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件分析了射孔參數(shù)對射孔套管強度及孔邊應(yīng)力集中的影響,得出如下結(jié)論:孔徑、孔密一定時,隨相位增加,射孔套管剩余強度呈現(xiàn)一定的周期變化規(guī)律,在120°相位處取得極大值,在180°相位處取得極小值,孔眼周圍的應(yīng)力集中系數(shù)變化顯著；孔徑、相位一定時,隨孔密增大,射