瞬态力-热耦合作用下水泥环形态对套管应力的影响

发布时间：2018-06-27 06:28

  本文选题：页岩气井 + 套管变形　； 参考：《断块油气田》2017年05期

【摘要】：基于页岩气水平井压裂工程实际,采用解析法与数值法结合的方式,建立了压裂过程中井筒温度场计算模型和套管偏心、水泥环缺失有限元模型,据此研究瞬态力-热耦合作用下的水泥环形态对套管应力的影响。结果显示:1)页岩气井压裂过程中瞬态力-热耦合作用显著提高了套管应力;套管应力呈先升高后降低的动态变化,最大应力值出现在压裂初期。2)水泥环完整或套管偏心时,瞬态力-热耦合作用降低了套管应力周向分布不均匀差异;水泥环缺失时,套管应力随着缺失角、偏心距的增大而提高。研究结果对于精确计算页岩气井压裂过程中的套管应力具有重要意义。
[Abstract]:Based on the actual fracturing engineering of shale gas horizontal well, the calculation model of wellbore temperature field and the finite element model of casing eccentricity and cement ring missing during fracturing are established by combining analytical method with numerical method. Based on this, the influence of cement sheath shape on casing stress under transient force-thermal coupling is studied. The results show that the transient force-thermal coupling in shale gas well fracturing increases the casing stress significantly, and the casing stress increases first and then decreases, and the maximum stress value appears in the initial stage of fracturing when the cement casing is intact or eccentric. The transient force-thermal coupling reduces the non-uniform distribution of casing stress in circumferential direction and increases the casing stress with the increase of the missing angle and eccentricity when the cement ring is missing. The results are of great significance for the accurate calculation of casing stress during shale gas well fracturing.
【作者单位】： 中国石油大学(北京)石油工程学院;北京工业大学;中国石油天然气集团公司西部钻探工程技术有限公司;
【基金】：国家自然科学基金项目“长水平段非均质页岩储层非均匀分簇射孔优化研究”(51674272) 中国石油西南油气田分公司项目“四川盆地高温高压含硫井超深井钻井、完井及试油技术研究与应用”(2016E-0608)
【分类号】：TE256.2

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本文编号：2072991