射孔套管抗内压强度计算与拟合.pdf

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1、石油机械2014年第42卷第4期CHINAPETR0LEUMMACHINERY．I油气田开发工程射孑L套管抗内压强度计算与拟合任勇，付钢旦，。桂捷周志宏。马卫国(1．长庆油田分公司油气工艺技术研究院2．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室3．长江大学)摘要：现有研究对影响射孔套管剩余强度因素的分析通常是单独将其关于螺旋角、孔径和孔密的关系分别拟合成曲线，没有将影响射孔套管剩余强度降低系数几个因素联合起来。为此，通过有限元方法计算了不同相位角、不同射孔密度和不同射孔孔径的破裂压力和相应的射孔套管剩余强度系数，并将这些数据按不同相

2、位角拟合成射孔孔密和射孔孔径的函数。对拟合结果的验证表明，原始计算数据与拟合计算数据之间的差异小于1％，拟合函数能精确地表示有限元模拟结果，可以方便地用于射孔套管的破裂强度计算。关键词：射孔套管；有限元方法；分层压裂；破裂压力；剩余强度系数中图分类号：TE925文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1O01—4578．2014．04．023CalculationandFittingoftheBurstStrengthofPerforationCasingRenYong·FuGangdan，GuiJie’Zhou

3、ZhihongMaWeiguo(1．ResearchInstituteofOil&GasTechnology，PetroChinaChangqingOieldCompany2．NationalEngineeringLaboratoryofLowPermeabilityOil&GasFieldExplorationandDevelopmerit3．YangtzeUnive~ityAbstract：Currentresearchusuallyconductsaseparatefittingoftherelationshipsbe

4、tweenhelixangle，aper-tureandperforationdensityintothecurveswithrespecttotheanalysisoftherelationshipsinfluencingperforatedcasing’Sresidualstrength．Thefactorsinfluencingthedropping—coeficientofperforatedcasing’Sresidualstrengtharenotconnected．Therefore，thefiniteelem

5、entmethodwasusedtocalculatetheburstingpressureofdifferentphaseangles，perforationdensitiesandperforationdiametersaswellasthecorespondingresidualstrengthcoeffi—cientofcasing．Thesedatawerefittedintothefunctionsofperforationdensitiesandperforationdiametersaccordingtodi

6、fferentphaseangles．Theverificationofthefittingresultshowsthattheerorbetweentheoriginalcalculationdataandthefittingcalculationdataislessthan1％．Thefittingfunctioncanpreciselyexpressthefiniteelementsimulationresultanditcanbeusedconvenientlytocalculatetheburstingstreng

7、thofperforatedcasing．Keywords：perforatedcasing；finiteelementmethod；separatelayerfracture；burstingpressure；residualstrengthcoefficient外关于射孔套管的强度通常用剩余强度来进行核0引言算，有很多学者用有限元法研究了射孔套管抗内压的剩余强度J，也有些学者进行了射孔套管的试在水力压裂多个地层时，常常用封堵球封堵已验，为射孔套管的强度分析做出了贡献。有限压裂的地层，压裂刚射孔的地层。施工时，将略大元分析

8、的文献基本都通过分析孔边最大应力来确定于射孔孔径、密度与压裂液相当的固体小球随压裂剩余强度系数，然而即使孔边应力达到屈服应力，液从管柱压人，利用已压裂开地层的流量将小球冲套管也不一定失效，套管真正失效是套管弹塑性破到射孔处，封堵已经压裂开的地层。裂。这些文献中对影响射孔套管剩余强度因素的分