盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析

发布时间：2022-11-12 16:54

　　盐膏岩地层中的岩石具有典型的流变特性,围岩塑性变形导致井筒外部载荷变化,威胁套管的强度安全。因此,开展盐膏岩地层中套管载荷及强度安全性分析,为套管程序设计及后续施工参数控制提供依据,具有实际意义。考虑岩石流变特性引起的地应力变化,在传统西原体模型的基础上串联阻尼器对岩石流变特征进行描述,构建出能够反映岩石流变特性的新模型,创新建立了盐膏岩地层中岩石流变本构方程,使用数学极限方法进行方程的准确性判断,使用有限差分法模拟地应力对方程进行验证。基于流变本构方程,得到盐膏岩地层中套管的附加应力;考虑狗腿度、温度、压力及流体密度、粘滞摩阻变化,分析注入工况下盐膏地层中套管的应力,得到地层流变前后套管的等效应力,对比分析了流变前后套管的承载能力;建立了“套管-水泥环-地层”三维有限元模型,分析了盐膏岩地层中套管的应力强度安全性,通过改变模型特征和力学参数,模拟出井筒存在缺陷时的套管应力分布规律。结果表明:建立的流变本构方程和地应力公式计算的水平最大和最小地应力结果误差分别为6%和1.65%。地层流变后作用在套管上的等效应力平均高出流变前13.94%。水泥环弹性模量越大,对套管起到的保护作用越高;套... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－４改进后的西原体模型蠕变过程图??特别需要说明的是，由于对该模型的方程取值比较单一，推广得到的全过程蠕变曲??

图２－５改进后的西原体模型松弛过程图??，

图２－６某油田盐膏层岩石试样??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3706732