
酸化压裂管柱的优化设计
发布时间: 2016-05-11 来源: 本站
随着我国经济的迅猛发展,人民物质生活水平的不断提高,石油的需求量也是日益增加。石油被人们称之为“工业的血液”,在我国的经济发展中扮演着至关重要的角色。为了能够满足不断提高的对石油的需求量,保证我国经济平稳、健康、快速发展,国内各个油田公司都把提高原油采收效率,增加石油产量作为首要任务。但随着石油开采的不断进行,许多油田都已经进入到了开发中后期,油层含水不断上升,渗透率不断下降,开发难度越来越大。而开发较晚的油井深度不断增加,地质环境不断恶化,这都给油田的开发带来困难。为了解决这些困难,各个油田公司不断对各种提高原油采收率的方法进行探索研究,在前人的基础上不断进行创新。
随着各种提高采收率措施在油田的实施,酸化压裂技术日益成熟,越来越多的油田公司在进行油气井增产作业时应用到此项技术,酸化压裂能够有效地改造油层、提高油层渗透率、油气井产量。在酸化压裂施工过程中,酸化压裂管柱是唯一的承载构件,是动力传递的重要组成系统。因此对其管柱进行受力分析、变形分析以及强度校核直接关系到酸化压裂施工的成功与否,对酸化压裂施工至关重要。对管柱组合进行优化设计,在保证安全施工的同时最大程度的提高油田的经济效益。在酸化压裂施工过程中,管柱会受到多种载荷的综合作用,比如自身的重力、浮力、井眼曲率、地层温度、管柱内外压力、粘滞摩阻力以及封隔力、锚定力等,由于受到这些作用的综合影响,管柱势必会发生一定的变形。当管柱组合、作业方式、地层条件不同时,管柱的受力、变形和工作状态也会发生一定的变化。如果管柱受到的应力或产生的变形过大,超过管柱所能承受的安全范围,那么就会对管柱产生破坏,造成重大的作业事故和经济损失。如果一口井属于高温高压的深井,而且作业时间较长,那么由于管柱组合较长、受力更加复杂,也更易造成管柱的破坏或封隔器密封失效,从而导致酸化压裂失败。我国的一些油田,在进行酸化压裂施工时,由于管柱设计不合理己经发生了多次井下作业事故,特别是一些深度较深、温度较高、压力较大的井以及定向井更是事故高发井。由于没有进行详尽的管柱力学行为分析,没有考虑到在复杂状况下管柱组合的受力和变形,在选择施工参数时造成了一定的误差,从而导致酸化压裂管柱组合设计不够合理,导致了酸化压裂施工的失败,造成了重大的经济损失。通过以上分析可以看出,对酸化压裂管柱进行受力变形分析,设计出合理的管柱组合,直接关系到酸化压裂措施的成败与否。
对酸化压裂管柱工具,包括油管、封隔器、水力锚、喷砂器等进行研究,为管柱设计提供依据。通过对酸化压裂失败原因进行分析,提出解决对策,提高油田酸化压裂管柱的安全可靠性。对不同管柱组合方式中的载荷、应力和变形等力学行为进行计算和分析,可为酸化压裂管柱组合的优化设计,施工过程中的参数确定及优选等工作提供保障。这对于确保酸压施工安全、提高酸压施工质量、提高油田经济效益、提高员工的生产效率等方面都有着重大的现实意义。
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