套管外挤力的数值模拟及影响因素分析

摘要：

目前关于套管外挤力的计算都以有效外挤压力均匀分布在套管圆周上为前提条件,与实际的钻井工况不符,况且套管外挤力的大小还受到地层弹性参数和水泥环弹性参数匹配关系的影响.为此,建立了套管-水泥环-地层受力有限元模型,综合考虑材料的弹性参数匹配情况,由非均匀地应力来计算套管的外挤力.分析结果表明,通常情况下,套管的最大外挤力出现在最小水平地应力方向上;随着地层泊松比的增大,套管外挤力减小;当地层弹性模量较大时,随着地层弹性模量增大,套管外挤力减小;水泥环弹性模量较大时,其值增大有利于减小套管的外挤力;水泥环的重要作用不是减小套管受力,而是封隔地层.

关键词：套管、外挤力、弹性模量、泊松比、水泥环、有限元、数值模拟

所属期刊栏目：42

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目“海上大位移井钻完井关键技术开发与集成”2012AA091501;国家自然科学基金项目“页岩气储层超临界二氧化碳压裂过程中支撑剂携带机理研究”51104172;教育部长江学者和创新团队发展计划项目RT1086

在线出版日期：2014-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1-5