水平井多封隔器管柱力学及安全性分析

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1、学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：曼．占国学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究

2、生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：导师签名：日期：趁f生篓生臼矽日日期：趁坚篓生囵塑日·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出(含解密年限等)。姐徽。碑中文摘要论文题目：专业：硕士生：指导教师：水平井多封隔器管柱力学及安全性分析机械电子工程吕占国(签名)许爱荣(签名)摘要水平井在试油、完井、生产等作业过程

3、中，多封隔器管柱的顺利下入、上提及安全施工是保证这些施工成功的必要条件。由于井眼弯曲，管柱与套管内壁接触产生较大的摩阻力，需要提供较大的轴向载荷才能确保管柱正常下入；由于多封隔器的存在，管柱的轴向变形受到约束。为了了解多封隔器管柱的力学行为，做如下研究：首先，以水平井弯曲段管柱为研究对象，考虑井眼曲率半径、油套管径向间隙的影响，建立弯曲段管柱受力模型，采用最小势能原理推导出管柱在弯曲段的屈曲临界载荷计算公式，经分析表明屈曲临界载荷随井眼曲率半径的增大呈递减趋势，随着油套管径向间隙的减小呈递增趋势。考

4、虑封隔器在弯曲段对摩阻力的影响，推导出封隔器管柱在弯曲段的摩阻力计算公式。其次，考虑水平段多封隔器间管柱与套管内壁接不接触两种工况，分别建立各自的力学模型，推导出两种工况下多封隔器管柱在水平段轴向力的传递效率。再次，根据坐封、压裂改造工况，综合考虑大排量高泵压储层改造等后续工况(含温度效应、鼓胀效应及流体摩阻效应)，结合多封隔器管柱中的残余轴向力，建立水平段多封隔器管柱应力计算模型，结合第四强度理论校核压裂过程中水平段多封隔器管柱的强度安全性，结果表明井底温差、压差的变化是影响多封隔器管柱安全的主要

5、因素。最后，根据所得的结论为水平井多封隔器管柱的安全施工提供合理的组合建议。关键词：管柱力学多封隔器安全性水平井论文类型：应用技术研究II英文摘要Subject：MechanicsandSafetyAnalysisforMulti-packerStringsinHorizontalWellSpeciality：MechanicalandElectronicEngineeringName：LvZhangno(signature)Instructor：XuAirong(signature)Abstrac

6、tIntheprocessofwelltesting，wellcompletion，productionandSOoninhorizontalwell，thesuccessfultrippingandliftingofmulti-packerstringsarethenecessarysecuritycondition．Becauseofbentboreholewhichwillcreatelargefrictionresistancebetweenstringsandcasings，SOthere

7、shouldbegreateraxialloadtoensurethestringstripintothecasingsuecessfully．Becauseoftheexistenceofthemulti-packer，theaxialdeformationofthestringswillberestrained．Inordertounderstandthemechanicalbehaviorformulti-packerstrings，thespecificresearchisdoneasfol

8、low：Firstofall，tomakeknownthebendingsectionofstringsinthehorizontalwell，withtheaccountoftheinfluenceofboreholecurvatureradiusandradialintervalbetweenstringsandcasings，themechanicalmodelofthecurvedstringsWasestablished．Aftertheanalysisof