天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2013年
4期
85-90
,共6页
时文%申瑞臣%屈平%苏海洋%付利
時文%申瑞臣%屈平%囌海洋%付利
시문%신서신%굴평%소해양%부리
煤层气%完井%煤岩%裂纹%垮塌%PE筛管%抗挤性能%优化设计
煤層氣%完井%煤巖%裂紋%垮塌%PE篩管%抗擠性能%優化設計
매층기%완정%매암%렬문%과탑%PE사관%항제성능%우화설계
煤层气井水平井段易垮塌是导致煤层气开发过程中产量难以提升的重要原因之一,出于煤层气开采之后的采煤作业安全考虑,金属材质的筛管被禁止下入煤层,采用PE筛管完井则成为解决上述问题的重要途径.为分析PE筛管能否适用于易垮塌的煤层中,利用断裂力学方法开展了煤层的井壁失稳机理分析,并基于时间延迟效应原理分析了近井壁地带的煤岩裂纹尖端应力强度因子,提出了在孔隙压力压降漏斗存在的情况下裂纹延展范围的判定方法.通过实例计算分析了煤岩垮塌可能对PE筛管造成的最大压力.利用室内单轴压缩机模拟大块煤岩掉落时PE筛管(外径50.8 mm,壁厚4.6mm)单轴受压变形工况,得到了管体抗挤性能和PE管体挤压破坏判别标准；以实验结果为基础,采用数值模拟软件分析了直径分别为50.8、63.5、76.2、88.9、101.6mm筛管的抗挤性能,从而优选出了不同尺寸筛管的合理壁厚,对煤层气井完井用的PE筛管的研制和应用具有一定的指导意义.
煤層氣井水平井段易垮塌是導緻煤層氣開髮過程中產量難以提升的重要原因之一,齣于煤層氣開採之後的採煤作業安全攷慮,金屬材質的篩管被禁止下入煤層,採用PE篩管完井則成為解決上述問題的重要途徑.為分析PE篩管能否適用于易垮塌的煤層中,利用斷裂力學方法開展瞭煤層的井壁失穩機理分析,併基于時間延遲效應原理分析瞭近井壁地帶的煤巖裂紋尖耑應力彊度因子,提齣瞭在孔隙壓力壓降漏鬥存在的情況下裂紋延展範圍的判定方法.通過實例計算分析瞭煤巖垮塌可能對PE篩管造成的最大壓力.利用室內單軸壓縮機模擬大塊煤巖掉落時PE篩管(外徑50.8 mm,壁厚4.6mm)單軸受壓變形工況,得到瞭管體抗擠性能和PE管體擠壓破壞判彆標準；以實驗結果為基礎,採用數值模擬軟件分析瞭直徑分彆為50.8、63.5、76.2、88.9、101.6mm篩管的抗擠性能,從而優選齣瞭不同呎吋篩管的閤理壁厚,對煤層氣井完井用的PE篩管的研製和應用具有一定的指導意義.
매층기정수평정단역과탑시도치매층기개발과정중산량난이제승적중요원인지일,출우매층기개채지후적채매작업안전고필,금속재질적사관피금지하입매층,채용PE사관완정칙성위해결상술문제적중요도경.위분석PE사관능부괄용우역과탑적매층중,이용단렬역학방법개전료매층적정벽실은궤리분석,병기우시간연지효응원리분석료근정벽지대적매암렬문첨단응력강도인자,제출료재공극압력압강루두존재적정황하렬문연전범위적판정방법.통과실례계산분석료매암과탑가능대PE사관조성적최대압력.이용실내단축압축궤모의대괴매암도락시PE사관(외경50.8 mm,벽후4.6mm)단축수압변형공황,득도료관체항제성능화PE관체제압파배판별표준；이실험결과위기출,채용수치모의연건분석료직경분별위50.8、63.5、76.2、88.9、101.6mm사관적항제성능,종이우선출료불동척촌사관적합리벽후,대매층기정완정용적PE사관적연제화응용구유일정적지도의의.
