油田開發(fā)過程中套管損壞數(shù)值模擬研究.pdf

1、針對老油田,在油田開發(fā)過程中,隨著生產(chǎn)時間的不斷延長及開發(fā)方案的不斷調(diào)整,地下巖體的受力狀況發(fā)生了改變,進(jìn)而在橫向、縱向上發(fā)生位移,導(dǎo)致大量油水井套管發(fā)生了損壞。套管損壞造成井網(wǎng)不完善是目前老油田開發(fā)過程中的一個突出矛盾,直接影響到油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。因此,開展油田開發(fā)過程中套損研究,有效提高油水井套管壽命具有重要意義,為油田實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供支撐與保障。
　　 不同的油藏類型、不同的開發(fā)方式下,套管損壞類型和機(jī)理

2、各不相同。以勝利油田為例,研究了不同油藏條件、不同開發(fā)方式下套管損壞原因及機(jī)理。結(jié)果表明,套管損壞主要有兩個原因,一是多物理場耦合條件下的力學(xué)損壞,二是注入水、采出水對套管的腐蝕損壞。針對腐蝕性油藏,以廣利油田為例,分析了腐蝕形態(tài),通過對垢物進(jìn)行掃描電鏡、能譜分析、XRD測試及TGA等方式進(jìn)行套管腐蝕機(jī)理反演研究,結(jié)果表明,廣利油田套管腐蝕主要受CO2、氧、SRB、高礦化度等共同作用的結(jié)果。
　　 基于有限變形的假設(shè),建立了中高

3、滲油藏線彈性變形場方程;聯(lián)立兩維兩相滲流模型,建立了中高滲油藏套損計算流固耦合模型;對流固耦合模型中的兩維兩相油水滲流方程及線彈性變形場方程進(jìn)行有限元離散,利用FEPG有限元程序自動生成系統(tǒng),編制了流固耦合有限元計算程序。定量考察了斷層性質(zhì)、儲層的巖石力學(xué)參數(shù)以及開發(fā)參數(shù)變化對套管位移、套管Mises等效應(yīng)力的影響規(guī)律,結(jié)果表明,在相同的工作條件下,交叉斷層對套管損壞影響最大,作用范圍最廣,正斷層次之,而逆斷層對套管損壞影響最小;斷層彈

4、性模量越小,發(fā)生在套管上的位移越大,反之,套管上得位移越小;斷層傾角越大,發(fā)生在套管上的位移越大;隨著儲層彈性模量的增加,套管上的位移略微減小;套管位移、Mises等效應(yīng)力和注采壓差成線性增長關(guān)系;套管位移、Mises等效應(yīng)力隨著注采比的增加先減小后增加,當(dāng)油水井鉆遇斷層應(yīng)合理控制注采壓差、注采比,以確保套管安全。
　　 開發(fā)了基于地質(zhì)模型的流固耦合有限元分析程序,并建立了勝利油田營8區(qū)塊地質(zhì)力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上利用流固耦合有限