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大庆油田套管损坏机理研究

韩修廷  
【摘要】: 本文针对大庆油田高压注水、泥岩膨胀等因素,导致油水井套管累计损坏已超过8000口井,直接经济损失近80亿元,而目前年套损井数上升趋势还没得到遏制的问题。开展了套损机理和防护措施、手段的研究。 一是分析了导致套损的地质、工程等四类因素。研究了导致套管受拉、压、挤、剪破坏的机理;二是在理论研究方面完成了流固耦合物理模型和数学模型的建立;三是将流体压力场数值模拟与固体力学持性及流固藕合条件下的有限元数值分析相结合。考虑生产条件下的完井套管优化设计。完成了套损系统的软件编制,并进行了敏感性分析和技术界限的确定;四是在测试技术方面研究了在线不动管柱测试的套损潜伏期测试,以及高压注水地层破裂原理和测试技术研究。并进行了大量的现场测试,获取了大量准确的资料,为深化套损机理研究奠定了基础和提拱了支撑;五是开展了大量的室内和现场试验。完成了室内砂岩和泥岩进水条件下的机械性能参数测试和三轴试验,为提高数模的准确性奠定了基础。 套损机理研究主要在理论上、计算机软件上、套损防护技术界限制定上、测试手段上、套损防护措施上、油田开发条件下的套管优化设计上、高压注水界限的深化认识上等方面均取得了进展、突破和创新。 该研究成果的完成,为遏制年套损井数的上升将发挥重要作用。对于解决国内外油田,特别是大庆油田的套损防护问题具有重要意义。


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