断块油气田
斷塊油氣田
단괴유기전
FAULT-BLOCK OIL AND GAS FIELD
2014年
3期
373-377
,共5页
高孝巧%杨浩%熊繁升%吕健国
高孝巧%楊浩%熊繁升%呂健國
고효교%양호%웅번승%려건국
油页岩%耦合系统%热应力%温度分布%Comsol数值模拟
油頁巖%耦閤繫統%熱應力%溫度分佈%Comsol數值模擬
유혈암%우합계통%열응력%온도분포%Comsol수치모의
油页岩原位加热开采工艺技术已被广泛应用.在加热期间,井下高温造成套管、水泥环、地层组合体发生热膨胀,使套管产生较大的热应力和热位移,从而可能使其发生变形损坏.文中使用Comsol Multi-Physics软件对油页岩原位加热井井筒至地层的温度分布进行模拟,并分析规律;同时,基于弹性力学和热力学理论,推导耦合系统的热应力、热位移的理论计算公式,分析热应力、热位移径向分布规律,以及开展应力影响参数探讨.研究认为,油页岩原位加热井下温度分布服从指数衰减规律;组合体最大VonMises应力出现在套管内壁,随着井径向距离的增加,应力值大幅度降低;径向热位移随井径向距离增加先增大后减小,最大值出现在地层中;径向热应力先增大后减小,最大值出现在套管外壁上;理想的固井水泥环应为“高强度、低弹性”;实际热采工程中,应保证套管抗屈服强度下,使用低弹性模量的套管材料,以降低热应力.
油頁巖原位加熱開採工藝技術已被廣汎應用.在加熱期間,井下高溫造成套管、水泥環、地層組閤體髮生熱膨脹,使套管產生較大的熱應力和熱位移,從而可能使其髮生變形損壞.文中使用Comsol Multi-Physics軟件對油頁巖原位加熱井井筒至地層的溫度分佈進行模擬,併分析規律;同時,基于彈性力學和熱力學理論,推導耦閤繫統的熱應力、熱位移的理論計算公式,分析熱應力、熱位移徑嚮分佈規律,以及開展應力影響參數探討.研究認為,油頁巖原位加熱井下溫度分佈服從指數衰減規律;組閤體最大VonMises應力齣現在套管內壁,隨著井徑嚮距離的增加,應力值大幅度降低;徑嚮熱位移隨井徑嚮距離增加先增大後減小,最大值齣現在地層中;徑嚮熱應力先增大後減小,最大值齣現在套管外壁上;理想的固井水泥環應為“高彊度、低彈性”;實際熱採工程中,應保證套管抗屈服彊度下,使用低彈性模量的套管材料,以降低熱應力.
유혈암원위가열개채공예기술이피엄범응용.재가열기간,정하고온조성투관、수니배、지층조합체발생열팽창,사투관산생교대적열응력화열위이,종이가능사기발생변형손배.문중사용Comsol Multi-Physics연건대유혈암원위가열정정통지지층적온도분포진행모의,병분석규률;동시,기우탄성역학화열역학이론,추도우합계통적열응력、열위이적이론계산공식,분석열응력、열위이경향분포규률,이급개전응력영향삼수탐토.연구인위,유혈암원위가열정하온도분포복종지수쇠감규률;조합체최대VonMises응력출현재투관내벽,수착정경향거리적증가,응력치대폭도강저;경향열위이수정경향거리증가선증대후감소,최대치출현재지층중;경향열응력선증대후감소,최대치출현재투관외벽상;이상적고정수니배응위“고강도、저탄성”;실제열채공정중,응보증투관항굴복강도하,사용저탄성모량적투관재료,이강저열응력.
