稠油热采井井筒压力温度场和套管变形机理的研究.pdf

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1、图书分类号学校代码：工：皆颃士學位豫文论文题目稱油热采井井筒压力温度场和套管变形机理的研究研究生姓名互差导师姓名林元华（教授）学科专业石油与天然气工程研究方向油气井工程二〇一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保

2、证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月“日年月日西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含其他人为获得西南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宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意

3、。学位论文作者签名年彡月日摘要经过多年的开发，中国的稠油开釆工业已经逐渐成熟，随着稀油资源的日趋减少，稠油资源逐渐成为当前乃至今后的主要能源。但是随着蒸汽吞吐工艺的越发成熟，伴生而来的套管损坏问题也越来越严重，经济效益也因此而受到了严重影响。因此对套管的力学性能进行分析，了解套管损坏机理，提出适当的防治措施迫在眉睫。本文首先分别对均匀载荷与非均匀载荷作用下的套管抗挤强度进行了分析，然后对影响井筒一地层温度场的因素进行分析。再利用热传递基本理论，通过井筒内能量守恒、动量守恒和质量守恒方程，结合单相稳定流井筒温度场预测模型，编制注蒸汽热釆井焖井阶段井筒压力场、温度

4、场预测软件。早期在新疆油田对于稠油区块温度场的调研中发现，现场工人对于焖井阶段井筒内的温度分布并不十分了解，甚至完全没有对井筒内温度进行过测量，这对于提早预防套管损坏是非常不利的，所以本程序结合调研得到的两组现场实际井况进行分析计算，并得到两组温度场、压力场数据组，并在与现场调研之后得到的实测数据比对之后发现，温度场、压力场的变化趋势及数据基本一致，误差不大于，因此可以判断此模型与软件能够使用于新疆油田百口泉重油区块。在得到井筒温度场模型后，应用热应力基本理论，对套管水泥环在热应力作用下受力进行分析，并建立套管水泥环界面接触压力模型。对套管水泥环之间的接触压力

5、以及水泥环与地层之间的围岩压力进行分析，并结合现场井况分别计算出注入至高温蒸汽时套管水泥环地层体系受到的应力以及产生的位移。在文章的最后，通过上文中对于井筒温度场压力场的分析，以及套管水泥环受力的分析，并结合在新疆油田百口泉区块调研得到的套管损坏情况，得到了套损的主要形式并对套管损坏机理进行了分析研究，提出了防治套管损坏的若干方法。本文主要是利用所编制软件对油田现场某井进行温度场、压力场的预测，在发生套管损坏之前就对套管受力进行提早的分析研究，以便有效的缓解现在各大油田都非常关注的套管损坏情况。关键词：稠油热采；单相稳定流；井筒温度场；热应力；套管损坏Abst

6、ractChina'sheavyoilindustrialexploitationgetsmaturelyaftermorethan30yearsdevelopment.Atpresent,heavyoilresourcesbecomethemainenergybecauseofthethinoildecreasegradually.Asthesteamstimulationprocessgrowsmaturelyandthecasingdamagesituationbecomesworseandworseandthereisahugeinfluenceont

7、heeconomicbenefit,Itisimportanttoanalyzethemechanicalpropertiesofthecasing,torealizethedamagemechanismofcasingandputforwardappropriatepreventionmeasures.Thecasing'scollapsingstrengthunderboththeuniformloadandthenonuniformloadingwasdiscussedrespectivelyandtheinfluentialfactorsofthewe

8、llbore-formation'st