文献类型：学位论文

作　　者：郝美美

导　　师：杨志龙 朱澄清

授予单位：重庆科技学院

学科专业：石油与天然气工程（专业学位）

授予学位：硕士

学位年度：2016

语　　种：中文

摘　　要：页岩气是未来石油资源的理想接替能源。然而,我国的页岩气勘探技术还处于起步阶段,与国外发达国家的页岩气勘探技术相差甚远。水平井钻井技术和压裂技术是页岩气勘探开发的关键技术。页岩气的开采需进行大规模的、多级的压裂,而这种高强度的压裂施工可能会对套管损坏造成一定的影响。套管损坏严重,可以导致一口井的报废,给钻井带来巨大的经济损失,因此,对水平段油层套管进行受力分析,研究其管壁应力分布状态对预防套管损坏有很重要的工程实际意义。本文在大量调研国内外相关文献的基础上,分别从地质因素和工程因素入手,对造成套管损坏的因素进行了详细分析。此外,专门针对页岩气井后期的储层改造措施对套管损坏的影响作了一定的调研分析。鉴于上述对套管损坏因素的分析,本文首先针对页岩气井油层套管壁厚较大的特点,分别采用厚壁圆筒和薄壁圆筒理论模型,对页岩气井水平段油层套管进行受力分析,然后对焦石坝地区几口页岩气井水平段油层套管进行应力计算,比对两种理论在相同力学情况下,套管应力分布的差异。其次,借助ANSYS Workbench有限元分析软件,建立地层—水泥环—套管有限元分析模型,针对页岩气井后期压裂过程中,地层岩石性能和应力场的变化对套管应力分布的影响进行了有限元仿真模拟,分析其对套管损坏程度的影响;同时,对水平段油层套管偏心问题作了一定的分析,仿真模拟了其对套管应力分布的影响,然后分析其对套管损坏程度的影响。最后,在理论计算及有限元仿真模拟的基础上,结合中石化西南石油工程公司所施工的永川页岩气M井的地质资料及油层套管设计相关数据,对可能引起的导致该井油层套管损坏的地质因素和工程因素做出一定的预测分析,并对该井的水平段油层套管设计提出了一定的参考�

关 键 词：套管损坏 压裂  仿真模拟 套管偏心  

分 类 号：TE931.2]