压裂管柱力学模拟分析

发布时间：2017-10-27 05:01

  本文关键词：压裂管柱力学模拟分析

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【摘要】：为满足油田不同开发阶段的技术需要、解决油田开发层间矛盾、实现有效高效采油,深度挖潜,经过不断研究和技术创新,油田开始推广分段压裂技术。为了准确确定压裂目标层、保障管柱安全,需要了解管柱串上的应力应变分布,因此有必要对分段压裂管柱进行深入的受力分析,研究专用软件,为采油工艺管柱的设计提供帮助。本文首先研究管柱力学基本理论,建立压裂工艺管柱力学模型;其次开展了压裂管柱局部流场的数值模拟,获得压裂管柱力学分析所需的边界条件;再次对压裂管柱的实际工况进行分析,确定其计算流程及边界条件的处理方法,依据管柱力学基本理论进行压裂管柱力学分析软件的编制;然后在压裂管柱力学分析方法都成熟的基础上,研究了压裂管柱的优化设计方法;最后采用自编软件针对压裂管柱进行了数值模拟与验证。通过上述研究,最终形成了1套针对双封单卡压裂和直井不动压裂井下工艺管柱优化分析方法;开发了1套压裂管柱模拟分析系统平台,实现对连续油管压裂管柱受力及流场的模拟分析,并具备进一步扩展功能;开展了计算结果与现场管柱位移测试数据比较,针对b1-312-p54等采油井进行计算和测井数据对比,误差小于20%,证明了该软件计算结果的合理性。
【关键词】：压裂管柱 模拟分析 优化设计 软件编制
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE934.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 前言7-9
• 第一章 管柱力学基本理论9-22
• 1.1 井眼轨迹的几何描述9-10
• 1.2 管柱在井眼中的几何变形关系10-11
• 1.3 三维弯曲井眼中管柱的受力分析11-13
• 1.4 管柱的平衡方程13-16
• 1.5 管柱基本微分方程的求解16-17
• 1.6 影响管柱位移的四种基本效应17-20
• 1.7 管柱横向振动分析及力学模型的修正20-21
• 本章小结21-22
• 第二章 压裂管柱局部流场数值模拟与力学实验22-31
• 2.1 压裂管柱导压喷砂器压力损失计算22-23
• 2.2 Y341-114封隔器胶筒摩擦力试验研究23-25
• 2.3 压裂管柱力学物模实验锚定力测试和试验25-30
• 本章小结30-31
• 第三章 压裂管柱模拟分析系统平台的算法设计及开发31-42
• 3.1 压裂管柱的边界条件及连续条件31-34
• 3.2 数值计算方法34-37
• 3.3 压裂管柱边界条件的处理37-40
• 3.4 压裂管柱力学分析及软件开发40-41
• 本章小结41-42
• 第四章 压裂管柱优化设计方法及模拟分析42-53
• 4.1 压裂管柱的优化设计方法研究42-45
• 4.2 双封单卡压裂管柱45-47
• 4.3 直井不动压裂管柱47-49
• 4.4 软件在管柱上的验证49-52
• 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-56
• 作者简介、发表文章及研究成果目录56-57
• 致谢57-58

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本文编号：1101994