浅析井下套管损伤原因分析及其应对措施

随着油田开发的不断深入,因套管损伤使油水井井况日益恶化的现象也逐年加剧,只有从本质上论证造成套管损伤的机理,根据套管损伤的不同类型,分别展开治理,才能取得较好的经济效益。本文深刻剖析了套管损伤原因,针对此种情况,作了充足分析和应对措施     

胡状油田套管损坏防治研究

油田开发的后期,井况恶化严重制约着油田开发水平.通过对胡状集主力区块胡五块套损井进行分析研究,提出的防治对策,为非均质复杂断块油田延长和治理井况恶化提出解决方法。该技术思路和方法对于同类复杂断块油田治理井况恶化、延长油水井使用寿命有很好的指导意义。     

射孔参数对套管强度的影响研究

射孔工艺指在套管和水泥环上射孔.射孔提供了油气流入井筒的流体通道,但降低了套管强度.采用有限元法分析射孔孔径、射孔孔密和射孔相位对套管变形和应力的影响.结果表明,射孔孔径、射孔相位和射孔孔密越大,套管的变形和应力也越大.     

注水油田套管损坏区套管损坏预测法

在以前工作的基础上，对套管损坏区浸水域的形状和大小提出一种估算方法，同时根据地应力情况，对穿过浸水域的套管所承受的岩层位移性截荷进行了分析，以该区套管损环历史和岩层位移性载荷发展的对应关系为依据，结合开发计划，预测未来一段时间内该区可能发生套管损坏的井数，实际使用效果表明，以这种理论和油田大量开发动态基础所建立起来的预测方法，具有良好的准确性，对防止套管损坏工作有?     

油田套管损坏预防措施探索

油井投产后随着井的生产时间的不断延长,开发方案的不断调整和实施,特别是实施注水开发的油藏,由于不同的地质、工程和管理条件,套管状况逐渐变差,甚至损坏,使油井不能正常生产。因此,我们从业者一定要掌握套管损坏的原因和预防措施。     

逆断层错动作用下地铁隧道结构损伤分析

以乌鲁木齐地铁隧道穿越西山活动逆断层工程为例,建立三维弹塑性有限元模型.首先模拟分析了逆断层错动作用下隧道二次衬砌塑性应变发展过程,拉压损伤因子、剪切应变的横向及纵向分布规律,计算了混凝土的裂缝宽度;其次研究了不同错动位移、隧道底部距围岩交界面不同垂直距离及不同破碎带宽度的结构损伤规律,最后进行了设置柔性接头的减灾效果研究.结果表明:二次衬砌结构破坏首先出现在拱顶;然后是拱底,最后在拱腰处累积.破裂面附近拱腰处发生拉压剪的共同破坏;远离破裂面上盘拱顶,破碎带拱底处发生受拉破坏;远离破裂面上盘拱底,破碎带拱顶处发生受压破坏.基于混凝土裂缝得到隧道拉裂破坏的严重与轻微受损区分别为10 m和30 m.错动位移越大,结构受损越严重;隧道底部距围岩交界面垂直距离越大,土层越厚,耗散能量越多,结构受损越轻;破碎带宽度越大,隧道破坏越严重,当破碎带宽度达到26 m时,破碎带宽度对隧道的影响基本保持稳定.设置柔性接头可以显著降低结构的损伤,基本满足在设防错动位移下的设计要求.     

射孔套管剩余抗挤能力分析

套管射孔后其抗挤能力将有所降低。建立了射孔段套管弹性抗挤性能分析控制的一般方程,并利用摄动理论给出了射孔套管弹性抗挤能力系数的一般计算公式。利用弹塑性有限元方法确定了孔口附近塑性区随射孔套管的外压增加的变化规律,并给出了确定射孔套管抗挤能力的计算方法。研究结果表明,孔眼附近的应力集中所引起的塑性区的存在,明显影响了射孔套管的抗挤强度。与弹性分析结果比较,弹塑性分析结果更接近实验值。孔眼的形状对射孔套管抗挤能力有直接影响。长轴在环向的椭圆形孔眼的套管抗挤能力降低得最少,方形孔眼的降低得最多。在孔眼形状相同的情况下,孔眼面积增大,射孔套管的抗挤能力降低。当射孔密度小于20孔／m时,无论采用何种布孔方式,除方形孔眼外,套管抗挤能力的降低均不会超过4％;大于20孔／m时,射孔参数对套管抗挤能力的影响明显增加。     

浅析油田油套管腐蚀与防治

油田的发展会受到油套管腐蚀的影响。油田注水井中的套管普遍受到溶解气体、细菌、溶解盐等的腐蚀,油套管腐蚀还会受到温度、pH值和流速的影响。油田高矿化度水的二氧化碳电化学及SRB仍有一定的腐蚀。流体的冲刷磨蚀及油管连接处的缝隙腐蚀都与油套管的腐蚀形态有一定的关系。     

水平井下套管摩阻分析计算

通过分析带扶正器套管柱的受力与变形,导出了套管柱在水平井中的摩阻计算模型。模型考虑了管柱单元体的刚性效应及套管扶正器的影响,同时对实测井斜数据进行平滑和插值处理。在克拉玛依油田的试验水平井HW701中用该模型开发的软件预测了完井套管柱下入的摩阻力和井口载荷,预测结果与实测结果吻合较好。     

注水油田套管损坏区套管损坏预测法

在以前工作的基础上，对套管损坏区浸水域的形状和大小提出一种估算方法。同时根据地应力情况，对穿过浸水域的套管所承受的岩层位移性载荷进行了分析，以该区套管损坏历史和岩层位移性载荷发展的对应关系为依据，结合开发计划，预测未来一段时期内该区可能发生套管损坏的井数。实际使用效果表明，以这种理论和油田大量开发动态资料为基础所建立起来的预测方法，具有良好的准确性，对防止套管损坏工作有重要作用。     

油页岩层岩性特征及地应力与套损关系研究

在油田开发过程中,套管损坏的研究是一个重要问题。油页岩层是发生大面积套损的主要岩层。研究该岩层套损发生机理及影响因素显得尤为重要。通过开展油页岩层的岩性研究、岩体地应力方向研究,并应用测井解释成果确定套管损坏方位,指出了套损与地应力的关系并阐明了油页岩层的套管损坏机理。研究结果为油页岩部位套损井治理及预防提供了理论上的参考依据。     

防止套管损坏的允许压力界限的确定

为了控制套管损坏,结合大庆油田南二区构造特征建立了数值模拟模型,应用STSA有限元软件包,模拟了该区地层压力与流动压力界限,地层形变与地层压力的变化关系、单井流动压力与地层形变的关系等,分析了影响套管损坏的基本因素。根据所研究的成果,对该区采取了相应套管损坏治理措施。     

强震作用下钢-混凝土结构弹塑性损伤分析

通过LS-DYNA程序二次开发了钢材的弹塑性损伤本构模型,并分别建立了钢框架和混凝土核心筒的损伤准则.对强震作用下某20层的钢-混凝土混合结构的层间位移、框架与核心筒之间剪力分配等进行了数值分析,结果表明混凝土核心筒变形能力较钢框架差,强震作用下容易在薄弱层处产生变形集中破坏;对两种结构体系损伤发展过程分析表明,损伤指数能很好地跟踪两种结构体系的抗震能力退化过程,该模型和损伤准则可以用于强震作用下钢-混凝土混合结构的弹塑性损伤分析.     

横观各向同性土的弹性非线性损伤分析

提出了一个分析横观向向同性土的各向异性非线性损伤力学模型,以热力学理论为基础,提出考虑各向异性损伤的能量指标概念,构造损伤势函数,建立损伤的演化方程,建立考虑非线性损伤引起的各向异性的弹性应力－应变关系,且应用此模型分析试验,结果与试验吻合。     

8牙圆螺纹套管接头应力分析

应用弹性理论推导出了接头在不同工况条件下的应力表达式，并且在计算机上进行了模拟．计算结果与国外实验值有可比性，可用于工厂对套管进行力学性能分析．     

优质热采井用石油套管的研制

根据热采井套管损坏的机理,研制了一种适合于注蒸汽开采稠油的优质套管——WSP-105H．介绍了该套管的设计思想：研制耐热钢种,提高套管材料本身的抗高温性能;研制适合于热采井套管的螺纹结构,有效地释放高温产生的热应力．在此基础上,阐述了该套管的研制过程．最后通过有限元模拟的方法,研究了这种套管在热采工况下的适用性。并通过全尺寸模拟试验进行了验证．结果表明,该套管适合于热采井．     

套管连接螺纹的受力分析与改善措施

套管在轴向拉力作用下,连接螺纹的各牙受力很不均匀,从而严重制约了套管接头的承载能力．针对套管螺纹的结构特点,建立了连接螺纹在轴向拉力作用下的力学模型,分析了各牙螺纹的受力和变形特点．在此基础上,给出了改善套管螺纹受力分布的具体方法,并从便于进行螺纹加工的角度出发,提出了外螺纹螺距不变,内螺纹变螺距的近似方案,最后用有限元法验证了这种方案的可行性．为改进套管螺纹设计,提高套管螺纹连接质量提供了依据．     

多扶正器套管串在弯曲井段下套中的摩阻分析

在塞平－１井固井工艺设计中，为提高固井质量，大斜度进段和水平段采用了多扶正器套管串结构．多扶正器套管串在弯曲井眼的下套过程中，一方面由于井眼的空间弯曲，另一方面由于扶正器的存在增加了套管串的刚度，会使套管串在弯曲井段内所受的井壁支持力和摩阻升高，容易发生硬卡和自锁，增加了下会难度．本文针对这一问题，从力学理论出发，研究了多扶正器套管串在弯曲并段下套过程中的摩阻，给出了由于井眼弯曲造成的附加支持力和附加摩阻计算公式，并采用这些公式对塞平－１井１３９６ｍ～１４７６ｍ弯曲并段内扶正器套管串和摩阻进行了理论预测，该预测结果与后来的实测资料较一致．文中还从强度、刚度、固并质量、预防硬卡和自锁等方面综合考虑，对塞平－１井弯曲井段多扶正器套管串结构的适配性进行了理论分析，提出了套管、扶正器选型和合理搭配的建议，为套管器结构设计提供了理论依据．     

影响套管磨损的因素、磨损预测及剩余强度分析

钻井过程中,技术套管的磨损是普遍存在的问题,越来越得到人们的重视。本文简要介绍了钻井期间影响套管磨损的主要因素:钻杆与套管的接触力、狗腿严重度、泥浆成分和套管钢级;介绍了套管磨损的预测方法;介绍了套管磨损对其剩余强度的影响.