英买力盐下水平井盐膏层套管抗挤强度设计研究

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英买力区块盐下储层拥有巨大的石油地质储量及天然气地质储量,为提高储量动用程度,塔里木油田采用水平井技术开发盐下储层。水平井造斜段位于盐膏层,套管在盐膏层蠕变及弯曲应力共同作用下,极易被挤毁。为了提出适合该地区盐膏层的套管抗挤强度设计方法,降低套管挤毁风险,本文在分析英买力盐下水平井套管变形原因的基础上,首先优选了地应力计算模型即黄氏模型,确定了英买力盐膏层蠕变本构关系,建立了盐膏层造斜段套管外挤力有限元模型;其次,在前人研究的基础上建立了适合英买力盐膏层造斜段套管抗挤强度计算公式;最后,基于以上研究提出了英买力盐下水平井盐膏层套管抗挤强度设计方法,编制了相应的Visual Basic程序。取得的主要研究成果如下:(1)英买力盐下水平井盐膏层套管挤毁变形的主要原因是井下套管抗挤强度不足以承受盐膏层蠕变产生的外挤力;(2)优选黄氏模型作为英买力盐膏层造斜段地应力计算模型,根据地应力转换公式将斜井下的地应力转换为直井下的地应力,确定了英买力盐膏层的蠕变参数,通过以上研究建立了套管外挤力有限元模型,分析了井斜角、方位角、地层蠕变对套管最大外挤力及外挤力不均系数的影响;(3)在黄根炉提出的套管弯曲应力影响系数基础上对韩建增建立的套管抗挤强度计算公式做出适当修改,提出了适合英买力盐膏层造斜段套管抗挤强度计算公式,根据公式编制了套管抗挤强度的Visual Basic程序。分析了非均匀外挤力、井眼曲率、制造缺陷对套管抗挤强度的影响,得出的结论是:非均匀外挤力对造斜段套管抗挤强度影响最大,井眼曲率次之,制造缺陷影响最小;(4)基于本文建立的套管外挤力模型和抗挤强度计算公式,提出了英买力盐下水平井盐膏层套管抗挤强度设计方法并进行实例设计,编制了相应的Visual Basic程序,为该地区套管的选择提供参考。
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