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水泥环环状缺失套损机理及防控措施

发布时间:2018-06-30 20:45

  本文选题:水泥环缺失 + 套管损环 ; 参考:《石油钻采工艺》2017年04期


【摘要】:固井质量差,后续作业使油气井某处水泥环小段缺损,致使套管与水泥环之间出现间隙而使套管受力变化,造成套损。基于大港油田枣南东油田现场资料及弹塑性力学原理,建立了套管-缺失水泥环-地层对称有限元模型,研究水泥环全部缺失不同高度、缺失后套管与水泥环间隙大小及不同内压对套管受力的影响,从而研究水泥环全部缺失套损的防控措施。研究表明:在水泥环完好与水泥环缺失部分交界面套管出现最大应力,在水泥环缺失段出现较大应力,且处于稳值高应力状态;此外,内压越高,在环状缺失段,套管的最大应力越大;不同的水泥环缺失高度,在缺失段应力均相等,而不同的第一界面间隙对套管受力影响小;且研究发现仅增加壁厚,不能有效防控水泥环缺失段套损,增加钢级为有效方法。通过以上分析研究对水泥环全部缺失防控套损的研究提供有益借鉴。
[Abstract]:The cementing quality is poor, and the subsequent operation causes the defect of cement ring segment in one place of oil and gas well, which leads to the gap between casing and cement ring, which causes casing stress change and casing damage. Based on the field data and elastoplastic mechanics of Zaonandong Oilfield, a symmetrical finite element model of casing, missing cement ring and stratum is established, and the different height of missing cement ring is studied. The influence of the gap between casing and cement ring and different internal pressure on the casing force after missing is studied, and the measures to prevent and control the missing casing damage are studied. The results show that the maximum stress appears in the interfacial casing between the intact cement ring and the missing part of the cement ring, the greater the stress is in the missing section of the cement ring, and the higher the internal pressure is, the higher the internal pressure is in the annular missing section. The greater the maximum stress of casing is, the equal stress is in the missing section with different missing height of cement ring, and the different first interface gap has little effect on casing stress, and it is found that only increasing wall thickness can not effectively prevent and control casing damage in missing section of cement ring. Increasing steel grade is an effective method. The above analysis provides useful reference for the research of preventing and controlling casing damage of cement ring.
【作者单位】: 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;大港油田公司采油工艺研究院;大港油田公司采油三厂;
【基金】:国家自然科学基金“极端条件下气井油套管端力学行为及其螺纹密封机理研究”(编号:51574198) 国家教育部博士点基金项目“基于XFEM和细观力学的超深井钻工具疲劳破坏机理研究”(编号:20135121110005)
【分类号】:TE256

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本文编号:2086798

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