油井套管抗擠能力分析及如何防止油層套管損壞.pdf

1、油井射孔段套管剩余抗擠能力評(píng)估是防止油層套管損壞研究的重要內(nèi)容之一。在研究了孔眼附近應(yīng)力集中的基礎(chǔ)上，針對(duì)油層射孔段套管特點(diǎn)，主要開(kāi)展了如下幾方面工作： 給出了射孔段套管整體彈性屈曲一般控制方程，針對(duì)該變系數(shù)控制方程的特點(diǎn)，通過(guò)巧妙地引入小參數(shù)凸建立了射孔段套管彈性屈曲線性近似控制方程，采用攝動(dòng)理論，求出了彈性屈曲問(wèn)題解的一般形式。針對(duì)不同的孔眼形狀及布孔格式得到了彈性抗擠能力系數(shù)的計(jì)算公式。在彈性解的基礎(chǔ)上，提出了“等效孔眼”

2、的概念，給出了考慮孔口邊緣應(yīng)力集中影響時(shí)確定射孔段套管抗擠能力的分析方法，研究了射孔參數(shù)對(duì)射孔段套管抗擠能力的影響。在考慮小參數(shù)ε依次項(xiàng)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了小參數(shù)ε階項(xiàng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，建立了考慮小參數(shù)二階項(xiàng)影響的射孔段套管彈性屈曲近似控制方程，給出了含有ε<'2>項(xiàng)影響的射孔段套管屈曲問(wèn)題解的一般形式。數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，文中所提供的射孔段套管抗擠能力分析方法是可靠的，當(dāng)孔密低于20孔/m時(shí)，射孔段套管的抗擠能力并無(wú)顯著的降低；“

3、等效孔眼”的軸向最大尺寸、布孔格式和孔密的變化，對(duì)小參數(shù)及射孔段套管抗擠能力都有直接的影響。在“等效孔眼”的軸向最大尺寸d<30mm，孔密Dn<40孔/m的條件下，僅考慮ε一次項(xiàng)可以給出滿意的結(jié)果，不必考慮小參數(shù)高階項(xiàng)的影響。 在研究了地層蠕變效應(yīng)對(duì)單層套管影響的基礎(chǔ)上，假定地層為粘彈性的，進(jìn)一步研究了多層組合套管的蠕變附加載荷計(jì)算方法，通過(guò)引入柔度系數(shù)的概念，給出了任意多層組合套管的蠕變附加載荷及各層套管間壓力傳遞系數(shù)