水平井油套合压管柱力学分析
本文选题：油套合压 切入点：环空加砂 出处：《东北石油大学》2017年硕士论文
【摘要】：油套合压环空加砂压裂技术与传统的水力喷射压裂技术相比具有很多优点,但由于环空加砂压裂过程中存在将油管拉断和封隔器压裂管柱蠕动的可能,直接影响喷砂射孔和压裂过程中油管的准确定位;同时地面管线强烈的振动使得地面管线的寿命大大降低。以上问题限制了油套合压技术的进一步应用,因此有必要开展油套合压井底压力计算及管柱力学分析的研究,从而为油套合压技术的应用提供必要的指导。根据研究目的,本文共有3部分研究内容。第一部分:分别建立直井与水平井油套合压过程中直井压裂管柱封隔器与水平井压裂管柱蠕动位移计算模型,在此基础上进行油套合压管柱全过程直井油管和水平井连续油管应力及变形量计算,并提出了保证封隔器不发生移动的油管临界注入排量;第二部分:建立了地面压裂管线极限流速和许用排量模型,实现了压裂地面流程排量适应性分析;第三部分:进行实例计算与分析,指导现场试验6口井,6口井现场实施安全,符合率100%。本文针对制约油管合压环空加砂压裂技术的关键技术难题,分析油套合压全过程管柱应力状态,建立环空加砂压裂过程封隔器蠕动位移计算模型,并提出了保证封隔器不发生移动的油管临界注入排量,确保压裂层位和压裂深度的准确性,保证施工过程中管柱的安全性;通过建立地面压裂管线极限流速和许用排量模型,计算得到了不同条件下压裂管线的极限流速和许用排量,从而延长管线的使用寿命。
[Abstract]:Compared with the traditional hydraulic injection fracturing technology, the oil casing combined pressure annulus plus sand fracturing technology has many advantages, but the possibility of tubing breaking and Packer fracturing string peristalsis exists in the process of annulus sand adding fracturing. It directly affects the accurate location of tubing in the process of sand blasting perforation and fracturing. At the same time, the life of surface pipeline is greatly reduced by the strong vibration of surface pipeline. Therefore, it is necessary to carry out the research on bottom pressure calculation and string mechanics analysis of oil casing pressure, so as to provide necessary guidance for the application of oil casing pressure technology. In this paper, there are three parts of research contents. The first part: to establish the model of peristaltic displacement of fracturing string Packer and horizontal well fracturing string in the process of casing pressure of straight well and horizontal well, respectively. On the basis of this, the stress and deformation of tubing in straight well and horizontal well are calculated in the whole process of tubing string with casing pressure, and the critical injection displacement of tubing to ensure that the Packer does not move is put forward. In the second part, the limit flow velocity and allowable displacement model of ground fracturing pipeline are established, and the adaptability analysis of fracturing surface flow is realized, the third part: the calculation and analysis of practical examples are carried out to guide the safety of 6 wells and 6 wells in the field test. The coincidence rate is 100%. In this paper, the stress state of pipe string during the whole process of oil casing pressure is analyzed, and the calculation model of peristaltic displacement of Packer during annular sand fracturing process is established, aiming at the key technical problems that restrict the technology of sand fracturing in the closed pressure ring of tubing. It is proposed that the critical injection displacement of the tubing will not occur in the Packer, the accuracy of the fracturing layer and the fracturing depth will be ensured, and the safety of the pipe string in the course of construction will be guaranteed, and the model of the limit flow velocity and allowable displacement of the ground fracturing pipeline will be established. The limit velocity and allowable discharge of fracturing pipeline under different conditions are calculated, thus prolonging the service life of the pipeline.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE357
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，本文编号：1681385
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