高温高压气井多封隔器管柱完整性分析方法及应用实例

摘要：

为了分析计算多封隔器管柱的力学行为并评价封隔器的完整性,以压裂施工载荷工况下的双封隔器管柱系统的完整性为研究对象,提出了管柱力学全长分析与封隔器芯轴三维有限元分析结合的综合分析方法,并给出了相关的分析计算流程.以塔里木盆地迪西1井的弹塑性力学分析为例,首先对整体管柱全长进行了三维有限元分析,求取在管柱各处的应力分布;然后采用三维实体单元分析封隔器芯轴的局部结构中的应力分布与塑性应变分布,判别双封隔器管柱作业的安全性.研究结果表明:①在重力、液体压力和温度应力的作用下,管柱各处的轴向应力状态为拉应力,处于弹性应力范围;②在管柱轴向应力和液体压力共同作用下的芯轴发生了明显的塑性变形;③为了缓解压裂施工导致的温度下降引起的轴向拉应力过大的现象,应在两个封隔器之间加装伸缩节.结论 认为,该方法用于分析多封隔器管柱得到的变形及应力分布数值结果与实际情况能很好的匹配,证明了该方法的有效性和实用性.

关键词：高温高压、气井、多封隔器、完井管柱、完整性、数值模拟、应力、应变

所属期刊栏目：40

资助基金：国家自然科学基金面上项目“非常规天然气开采中关键力学问题理论与试验研究”;国家科技重大专项课题“超深超高压高温气井优快建井与采气技术”

在线出版日期：2020-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：83-89