射孔套管应力强度及影响因素仿真分析
发布时间:2022-11-09 21:26
压裂过程中,套管温降产生附加热应力,将改变套管受力状态,影响套管安全。应用Solid Works和Workbench软件,建立射孔段套管-水泥环-围岩三维导热有限元模型,井底温度从125℃降至60℃,考虑温度与热应力场耦合,分析射孔套管的热应力分布和强度安全性。研究表明,存在一个水泥环临界厚度,超过临界值,套管热应力增加明显,于套管强度安全不利;针对建立模型,水泥环弹性模量增加15.3%,其应力增加6.3%,套管应力减小2.9%,水泥环泊松比增加50%,其应力增加15.8%,套管应力增加5.9%;据上述算法,可确定任意套管-水泥环-围岩组合水泥环最优弹性模量范围。
【文章页数】:7 页
【文章目录】:
1 引言
2 基于Workbench的射孔套管热应力协同仿真原理
3 套管-水泥环-围岩有限元基础模型的建立
4 水泥环厚度对热应力的影响分析
5 水泥环力学特性参数对热应力的影响分析
5.1 水泥环弹性模量对热应力的影响分析
5.2 水泥环泊松比对热应力的影响
5.3 水泥环热膨胀系数对热应力的影响
6 考虑套管和水泥环安全的水泥环弹性模量最优平衡点分析
7 结论与建议
【参考文献】:
期刊论文
[1]热固耦合作用下的套管-水泥环-地层多层组合系统应力分析[J]. 赵新波,韩生超,杨秀娟,闫相祯,张立松. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]基于双层非稳态导热过程的井筒温度场半解析模型[J]. 赵金洲,彭瑀,李勇明,田植升,符东宇. 天然气工业. 2016(01)
[3]高温高产气井自由套管热应力研究[J]. 张智,张琳琳. 安全与环境学报. 2015(04)
[4]基于热固耦合的套管缺陷参数对其强度影响分析[J]. 刘少胡,童华,郑华林,冯定,夏成宇,涂忆柳. 石油机械. 2015(05)
[5]稠油注蒸汽热采过程中射孔段套管热应力仿真模拟[J]. 邱小龙,岳晓军,吴帅. 科学技术与工程. 2012(27)
[6]射孔测试改造联作套管强度热结构耦合分析[J]. 窦益华,杨鹏,张明友,庞东晓. 石油机械. 2010(12)
[7]注蒸汽井套管的热应力数值分析[J]. 赵洪山,管志川,闫振来,白立业. 石油机械. 2009(07)
[8]高温高压深井磨损套管应力热-结构耦合场分析[J]. 姜学海,王耀峰,窦益华. 石油机械. 2009(06)
[9]套管-水泥环-地层耦合系统热应力理论解[J]. 李静,林承焰,杨少春,支印民,陈绍维. 中国石油大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]高温高压深井试油完井问题综述[J]. 窦益华,许爱荣,张福祥,张绍礼. 石油机械. 2008(09)
硕士论文
[1]基于井周地层热—固耦合的热采井套管损坏机理研究[D]. 但晗.西南石油大学 2016
[2]稠油热采井井筒压力温度场和套管变形机理的研究[D]. 石岳.西南石油大学 2015
本文编号:3704922
【文章页数】:7 页
【文章目录】:
1 引言
2 基于Workbench的射孔套管热应力协同仿真原理
3 套管-水泥环-围岩有限元基础模型的建立
4 水泥环厚度对热应力的影响分析
5 水泥环力学特性参数对热应力的影响分析
5.1 水泥环弹性模量对热应力的影响分析
5.2 水泥环泊松比对热应力的影响
5.3 水泥环热膨胀系数对热应力的影响
6 考虑套管和水泥环安全的水泥环弹性模量最优平衡点分析
7 结论与建议
【参考文献】:
期刊论文
[1]热固耦合作用下的套管-水泥环-地层多层组合系统应力分析[J]. 赵新波,韩生超,杨秀娟,闫相祯,张立松. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]基于双层非稳态导热过程的井筒温度场半解析模型[J]. 赵金洲,彭瑀,李勇明,田植升,符东宇. 天然气工业. 2016(01)
[3]高温高产气井自由套管热应力研究[J]. 张智,张琳琳. 安全与环境学报. 2015(04)
[4]基于热固耦合的套管缺陷参数对其强度影响分析[J]. 刘少胡,童华,郑华林,冯定,夏成宇,涂忆柳. 石油机械. 2015(05)
[5]稠油注蒸汽热采过程中射孔段套管热应力仿真模拟[J]. 邱小龙,岳晓军,吴帅. 科学技术与工程. 2012(27)
[6]射孔测试改造联作套管强度热结构耦合分析[J]. 窦益华,杨鹏,张明友,庞东晓. 石油机械. 2010(12)
[7]注蒸汽井套管的热应力数值分析[J]. 赵洪山,管志川,闫振来,白立业. 石油机械. 2009(07)
[8]高温高压深井磨损套管应力热-结构耦合场分析[J]. 姜学海,王耀峰,窦益华. 石油机械. 2009(06)
[9]套管-水泥环-地层耦合系统热应力理论解[J]. 李静,林承焰,杨少春,支印民,陈绍维. 中国石油大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]高温高压深井试油完井问题综述[J]. 窦益华,许爱荣,张福祥,张绍礼. 石油机械. 2008(09)
硕士论文
[1]基于井周地层热—固耦合的热采井套管损坏机理研究[D]. 但晗.西南石油大学 2016
[2]稠油热采井井筒压力温度场和套管变形机理的研究[D]. 石岳.西南石油大学 2015
本文编号:3704922
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