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南方海相地区套管强度优化设计

杨光  
【摘要】: 南方海相地区蕴藏着丰富的油气资源,是我国重要的油气勘探战略接替区。然而,在此区域进行钻探过程中,套管强度设计方面面临着许多问题。针对川东北南方海相地区特殊的井下复杂地质情况,本文在理论分析的基础上,对套管选材、抗硫套管强度模拟、地应力计算以及可靠性设计方法等方面进行了研究。通过对多家套管厂商所生产套管的性能介绍及相关实验数据的研究,总结了一套通过H2S、CO2分压及温度的不同选择常用套管的图表,并根据我们总结的选材方法及川东北特定地层的情况,对一些特殊区块进行了选材推荐。利用Monte-Carlo方法对套管强度进行了模拟,可以看出套管的抗挤强度、抗内压强度和抗拉强度均能够较好地服从正态分布,并得到其分布曲线。应用VB语言编制了计算川东北地应力计算程序,并根据计算结果绘制了普光区块飞仙关组三段地应力等值线图。通过对可靠性设计方法的研究,得到了套管可靠度计算公式,并进一步获得了根据我们所需可靠度及套管强度和载荷的变差系数计算套管强度设计安全系数的方法。并以普光12井套管变形为例,结合前面总结的相关计算方法,从地质、工程、人为三个方面对该井套管损坏的原因进行分析表明,盐岩蠕变、套管柱设计不合理、对盐岩重视程度不够是导致此次套损事故的主要原因。编制了适用于南方海相地区的套管强度优化设计软件。


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