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超深水平井套管通过能力分析及安全性评价
被引量：
4
1
作者
杨卫星
赫英状
+4 位作者
庹钰恒
张强
练章华
路飞飞
李斐
《石油机械》
北大核心
2022年第4期139-145,共7页
在超深水平井中,当井眼曲率过大时,套管下入到弯曲井段会由于弯曲应力过高而无法下入或发生受损甚至破坏。针对超深水平井套管下入难题,开展了套管下入极限井眼曲率分析及套管安全性评价。在几何法、解析法的基础上结合有限元法,建立了...
在超深水平井中,当井眼曲率过大时,套管下入到弯曲井段会由于弯曲应力过高而无法下入或发生受损甚至破坏。针对超深水平井套管下入难题,开展了套管下入极限井眼曲率分析及套管安全性评价。在几何法、解析法的基础上结合有限元法,建立了考虑套管弯曲及带刚性井下工具的套管下入极限井眼曲率模型,研究了弯曲应力对套管强度的影响,并建立了弯曲井段套管压裂时受力分析有限元模型。现场应用结果表明:随着井眼扩大率的增大,极限井眼曲率逐渐增大;随着工具长度的增大,极限井眼曲率逐渐降低;弯曲应力对套管强度有一定影响,高钢级套管抗内压和抗外挤强度受井眼曲率影响较小;利用有限元方法计算了压裂过程中套管应力及安全系数,当井眼曲率及井筒内压较高的情况下,P110套管的安全系数低于1.5,而TP140V套管的安全系数高于1.5。提出的研究计算方法可为超深水平井套管选型及套管优化设计提供依据。
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关键词
超深水平井
通过能力
极限井眼曲率
弯曲应力
安全性评价
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职称材料
水力压裂诱发断层滑移对套管的剪切作用研究
被引量：
5
2
作者
王雪刚
钟守明
+3 位作者
吴彦先
宋琳
庹钰恒
林铁军
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第5期7-14,共8页
国内某平台出现的压裂过程中的套管变形损坏问题频发,现场蚂蚁体测试结果显示该区块储层天然裂缝及断层发育,因此推断水力压裂诱发断层激活滑移导致套管受剪切变形。首先建立了包含上部盖层、含有断层的储层以及下部隔层的断层滑移地质...
国内某平台出现的压裂过程中的套管变形损坏问题频发,现场蚂蚁体测试结果显示该区块储层天然裂缝及断层发育,因此推断水力压裂诱发断层激活滑移导致套管受剪切变形。首先建立了包含上部盖层、含有断层的储层以及下部隔层的断层滑移地质力学模型,对断层面间相互作用关系进行推导,运用黏聚接触方法对其进行表征,模拟计算了压裂液进入断层后断层激活滑移的距离。随后建立了含有断层的三维水平井套管—水泥环—地层力学耦合模型,计算分析了压裂诱发的断层滑移量及其对套管所受外载荷、应力及变形的影响。结果表明,水力压裂流体进入后降低了断层胶结物胶结强度与断层面摩擦强度,使得断层系统力学平衡被破坏,导致断层激活滑移;断层滑移的剪切作用会给穿越断层的套管施加强度高且非均匀性强的外载荷,造成套管变形失效。研究验证了现场对于套管变形是由于压裂流体激活天然裂缝及断层滑移剪切套管所致的猜想,并提出了相应的预防措施,对现场实际作业具有一定的指导意义。
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关键词
水力压裂
断层滑移
断层胶结
剪切作用
套管变形
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职称材料
水平井固井质量对套管变形影响分析
被引量：
4
3
作者
王雪刚
吴彦先
+3 位作者
李世平
庹钰恒
于浩
林铁军
《石油机械》
北大核心
2023年第10期136-143,共8页
针对某井区深井X-1h井中出现的套管变形损坏问题,对比分析了压裂段固井质量与套损位置关系,基于现场数据,建立了套管-水泥环-地层力学耦合模型,分析了套管-水泥环界面胶结失效后形成微间隙的大小、水泥环破坏后的缺失角度以及水泥环缺...
针对某井区深井X-1h井中出现的套管变形损坏问题,对比分析了压裂段固井质量与套损位置关系,基于现场数据,建立了套管-水泥环-地层力学耦合模型,分析了套管-水泥环界面胶结失效后形成微间隙的大小、水泥环破坏后的缺失角度以及水泥环缺失方位对套管应力和变形失效的影响。研究结果显示:固井质量不佳对套管的应力及变形失效有显著影响;套管-水泥环界面过大的微间隙会由于套管在内压作用下的鼓胀效应而放大内压的作用;当水泥环缺失角度在45°~60°区间时,套管Mises应力最大,超过套管材料最小屈服强度;当水泥环缺失方位与井周最小主应力方向一致时,套管应力集中最明显,略大于套管材料的最小屈服强度,套管局部发生塑性变形失效。研究结果可为现场固井作业施工提供一定的指导。
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关键词
深层水平井
套管变形
界面胶结
微间隙
水泥环缺失
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职称材料
题名
超深水平井套管通过能力分析及安全性评价
被引量：
4
1
作者
杨卫星
赫英状
庹钰恒
张强
练章华
路飞飞
李斐
机构
中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院
中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
出处
《石油机械》
北大核心
2022年第4期139-145,共7页
基金
中国石化重点科技项目“顺北一区5号断裂带提质提速钻完井技术研究”(P20002)。
文摘
在超深水平井中,当井眼曲率过大时,套管下入到弯曲井段会由于弯曲应力过高而无法下入或发生受损甚至破坏。针对超深水平井套管下入难题,开展了套管下入极限井眼曲率分析及套管安全性评价。在几何法、解析法的基础上结合有限元法,建立了考虑套管弯曲及带刚性井下工具的套管下入极限井眼曲率模型,研究了弯曲应力对套管强度的影响,并建立了弯曲井段套管压裂时受力分析有限元模型。现场应用结果表明:随着井眼扩大率的增大,极限井眼曲率逐渐增大;随着工具长度的增大,极限井眼曲率逐渐降低;弯曲应力对套管强度有一定影响,高钢级套管抗内压和抗外挤强度受井眼曲率影响较小;利用有限元方法计算了压裂过程中套管应力及安全系数,当井眼曲率及井筒内压较高的情况下,P110套管的安全系数低于1.5,而TP140V套管的安全系数高于1.5。提出的研究计算方法可为超深水平井套管选型及套管优化设计提供依据。
关键词
超深水平井
通过能力
极限井眼曲率
弯曲应力
安全性评价
Keywords
ultra-deep horizontal well
pass-through capacity
ultimate wellbore curvature
bending stress
safety evaluation
分类号
TE243 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
水力压裂诱发断层滑移对套管的剪切作用研究
被引量：
5
2
作者
王雪刚
钟守明
吴彦先
宋琳
庹钰恒
林铁军
机构
中国石油新疆油田分公司工程技术研究院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第5期7-14,共8页
基金
国家自然科学基金项目“深层页岩多级压裂地应力场时空演化及套管失效机理研究”(编号:52104008)
国家自然科学基金项目“深层页岩多级分段压裂套管变形容忍限研究”(编号:52204012)
文摘
国内某平台出现的压裂过程中的套管变形损坏问题频发,现场蚂蚁体测试结果显示该区块储层天然裂缝及断层发育,因此推断水力压裂诱发断层激活滑移导致套管受剪切变形。首先建立了包含上部盖层、含有断层的储层以及下部隔层的断层滑移地质力学模型,对断层面间相互作用关系进行推导,运用黏聚接触方法对其进行表征,模拟计算了压裂液进入断层后断层激活滑移的距离。随后建立了含有断层的三维水平井套管—水泥环—地层力学耦合模型,计算分析了压裂诱发的断层滑移量及其对套管所受外载荷、应力及变形的影响。结果表明,水力压裂流体进入后降低了断层胶结物胶结强度与断层面摩擦强度,使得断层系统力学平衡被破坏,导致断层激活滑移;断层滑移的剪切作用会给穿越断层的套管施加强度高且非均匀性强的外载荷,造成套管变形失效。研究验证了现场对于套管变形是由于压裂流体激活天然裂缝及断层滑移剪切套管所致的猜想,并提出了相应的预防措施,对现场实际作业具有一定的指导意义。
关键词
水力压裂
断层滑移
断层胶结
剪切作用
套管变形
Keywords
hydraulic fracturing
fault slip
fault cementation
shear action
casing deformation
分类号
TE931.2 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
水平井固井质量对套管变形影响分析
被引量：
4
3
作者
王雪刚
吴彦先
李世平
庹钰恒
于浩
林铁军
机构
中国石油新疆油田分公司工程技术研究院
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
出处
《石油机械》
北大核心
2023年第10期136-143,共8页
基金
国家自然科学基金项目“深层页岩多级压裂地应力场时空演化及套管失效机理研究”(52104008)
“深层页岩多级分段压裂套管变形容忍限研究”(52204012)。
文摘
针对某井区深井X-1h井中出现的套管变形损坏问题,对比分析了压裂段固井质量与套损位置关系,基于现场数据,建立了套管-水泥环-地层力学耦合模型,分析了套管-水泥环界面胶结失效后形成微间隙的大小、水泥环破坏后的缺失角度以及水泥环缺失方位对套管应力和变形失效的影响。研究结果显示:固井质量不佳对套管的应力及变形失效有显著影响;套管-水泥环界面过大的微间隙会由于套管在内压作用下的鼓胀效应而放大内压的作用;当水泥环缺失角度在45°~60°区间时,套管Mises应力最大,超过套管材料最小屈服强度;当水泥环缺失方位与井周最小主应力方向一致时,套管应力集中最明显,略大于套管材料的最小屈服强度,套管局部发生塑性变形失效。研究结果可为现场固井作业施工提供一定的指导。
关键词
深层水平井
套管变形
界面胶结
微间隙
水泥环缺失
Keywords
deep horizontal well
casing deformation
interface cementation
microgap
cement sheath missing
分类号
TE925 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超深水平井套管通过能力分析及安全性评价
杨卫星
赫英状
庹钰恒
张强
练章华
路飞飞
李斐
《石油机械》
北大核心
2022
4
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职称材料
2
水力压裂诱发断层滑移对套管的剪切作用研究
王雪刚
钟守明
吴彦先
宋琳
庹钰恒
林铁军
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023
5
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下载PDF
职称材料
3
水平井固井质量对套管变形影响分析
王雪刚
吴彦先
李世平
庹钰恒
于浩
林铁军
《石油机械》
北大核心
2023
4
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职称材料
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