热采井出砂套管损坏机理的有限元分析.pdfVIP

维普资讯 2005年 第 34卷 石 油 矿 场 机 械 第 2期 第 19页 OIL FIELD EQUIPMENT 2005，34(2)：19～23 文章 编号 ：1001—3482(2OO5)02—0019—05 热采井出砂套管损坏机理的有限元分析 杨秀娟，杨 丽，贾善坡，闫相祯 (石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东 东营 257062) 摘要 ：热采井出砂套管损坏机理已成为桐油热采生产中迫切需要解决的问题。油层大量出砂造成的空洞、塌陷等 引发套管弯曲，局部热应力集中，使套管应力增加而损坏。文章采用三维有限元法，对辽河油田杜 84段二区内的 若干 口井，按照出砂量的不同进行数值计算．得到了热采井套管、水泥环 、射孔与油层的应力场分布规律及套管的 应力与 出砂量的变化关系，并得 出了热采 出砂井套管损坏的机理。 关键词：热采；出砂；套管损坏；有限元；射孔 中图分类号：TE933．02 文献标识码 ：A Thefiniteelementanalysisofthecasingfailuremechanisms ofthermalrecoverywellsin sandproduction YANGXiu—juan，YANGLi，JIA Shan—po，YANXiang—zhen (Petroleum University(Huadong)，Dongying257062．China) Abstract：Casingfailuremechanismsofthermalrecoverywellsinsandproductionhavebecomeaproblem tobeurgentlysolvedinheavyreservoirthermalrecoveryproduction．Severesandproductionoftheoillay— ercanleadtheappearanceofbareholeorstratum cavesandcasingbendandlocalheatconcentration．A fi— niteelementanalysisiscarriedoutinthispapertoevaluateseveralwellsintheseconddistrictofthereser— voirsofDu84thblockoftheLiaoheoilfieldaccordingtodifferentquantitiesofsandproductionandhave numerica1calculation．Thestressfields’distributionofthecasing，cement，perforationandoillayerand therelationshipbetweenthestressofcasingandthequantitiesofsandproductionwereestablishedinthe paper．Simultaneouslythecasingfailuremechanismsandcausesofthermalrecoverywells nsandproduc— tionwereobtained． Keywords：thermalrecovery；sandproduction；casingfailure；finiteelement；perforation 热采井套管损坏及预测理论已成为稠油热采生 2003—07，有 57口出砂较严重井。从套管损坏的位 产中迫切需要解决的问题。引起热采井套管损坏原 置看，在射孔井段位置变形最多。分析研究油层出 因是复杂的，如，上覆岩层压力、水平地应力、岩 砂后热采套管的应力变化规律，是研究热采井套管 层的材料性质、油层注汽后的温度变化、固井质量