【摘 要】
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沉积盆地的盐岩是最优质的盖层,其下埋藏了世界上80%～90%的油气资源,不仅是世界石油行业关注的焦点,更是我国油气资源开发的重点。我国深层盐下油气资源丰富,复合盐膏层分布范围广泛,主要在第三系、石炭系和寒武系,以盐岩、石膏、泥岩为主。据统计,在我国新疆地区,近50%的套管损坏发生在复合盐膏层界面位置,这与传统的复合盐膏层套管设计与防护理论有重大出入。因此,针对复合盐膏层界面套管损坏的工程需求与技术
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沉积盆地的盐岩是最优质的盖层,其下埋藏了世界上80%～90%的油气资源,不仅是世界石油行业关注的焦点,更是我国油气资源开发的重点。我国深层盐下油气资源丰富,复合盐膏层分布范围广泛,主要在第三系、石炭系和寒武系,以盐岩、石膏、泥岩为主。据统计,在我国新疆地区,近50%的套管损坏发生在复合盐膏层界面位置,这与传统的复合盐膏层套管设计与防护理论有重大出入。因此,针对复合盐膏层界面套管损坏的工程需求与技术难题,研究复合盐膏层套管损坏机理显得至关重要。本论文主要研究复合盐膏层蠕变机制以及其造成套损的机理,并进行相应的套管结构优化设计,能有效减少盐膏层钻井过程中的套损,增加套管使用寿命。首先进行了盐膏层物理性质的研究,方便后续数值模拟的进行。然后进行了盐岩蠕变室内实验,探究得出了盐岩蠕变的一般规律。在此基础上,对复合盐膏层引起套管破坏的机理进行研究,主要为地层错动产生非协调变形,从而造成套管受到剪切应力的作用,对套管产生剪切破坏,并通过ABAQUS有限元分析软件,针对复合盐膏层现场实际情况建立相应力学模型,综合考虑复合盐膏层弹性模量、泊松比、地层倾角及复合盐膏层本身的流变特性等因素对套管损坏的影响;同时,建立了地层-套管-水泥环三重介质模型,证实了在复合盐膏层界面交界处有应力集中的存在。最后,提出套管变形的防治措施,进行相应的套管结构优化设计。
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