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《西南石油大学》 2006年
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射孔套管的三维有限元分析

叶永彪  
【摘要】:油田的套管损坏越来越多并已引起了大家的广泛关注,同时研究发现套损主要发生在射孔层段,有的甚至达到70%以上,因此对射孔套管研究就显得尤为重要。本文通过对大量现场资料的收集,分析了射孔段套管损坏的原因,并结合现有的套管射孔研究方法提出了一种新方法:通过建立地层岩石、水泥环、套管的三维实体模型并利用先进的有限元分析软件ANSYS进行射孔套管损坏的接触有限元分析。 本文研究主要包括三部分。收集分析资料部分:包括对现场套损井的地质位置情况、损坏情况等的资料调查分析以及了解现在相关研究的进展情况;试验部分:包括对各种套管在不同壁厚、不同材料、不同射孔参数条件下的室内试验,套管材料、射孔层段岩石的力学性能的室内试验;有限元分析计算部分:利用ANSYS的高级建模技术建立包含岩石、水泥环、套管的三维有限元分析模型,并建立接触单元及采用子模型技术进行分析计算。 通过对结果的分析可以看出套管的三维实体有限元分析在套管损坏的分析中具有很高的实用性,与现在已有的研究方法相比更能真实、直接地反映套管在井下所受的复杂应力状态,与真实情况更接近。对射孔套管的分析发现射孔对套管的强度影响较大,射孔套管的孔眼应力集中沿着布孔螺旋线传播,因此在射孔螺旋线上套管的应力分布相对来说最大,也最易发生破坏。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TE931.2

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