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1 热采井热力套损研究现状1

1.1热采井套损机理研究现状2

1.2国内外热采井套损控制技术研究现状4

2 热采井热力套损力学机理6

2.1地质因素对套损的影响6

2.1.1围岩压力对套损的影响6

2.1.2泥岩吸水蠕变对套损的影响7

2.1.3盐岩对套损的影响8

2.1.4岩层滑动对套损的影响9

2.1.5断层活动对套损的影响10

2.2油层出砂对套损的影响10

2.3工程技术因素对套损的影响11

2.3.1套管强度计算及井身结构设计对套损的影响12

2.3.2固井质量对套损的影响12

2.3.3射孔对套损的影响13

2.3.4套管质量对套损的影响13

2.3.5高温对套损的影响13

2.4腐蚀对套损的影响14

3 热采井套管受力分析的THM耦合理论15

3.1注热力学理论16

3.1.1注汽井筒内的热力学理论16

3.1.2井筒热损失计算20

3.2储层内的渗流—应力耦合理论21

3.2.1应力场的基本方程21

3.2.2渗流场的基本方程23

3.2.3渗流场—应力场耦合方程25

3.3岩层内的热应力计算理论26

3.3.1三维热传导的基本方程及定解条件26

3.3.2热—固耦合问题的基本方程26

3.4热—流—固耦合理论26

3.5热应力对套损影响计算理论27

3.5.1热注过程套管受力理论分析27

3.5.2套管强度校核30

4 套管单元等效处理方法31

4.1套管单元等效方法的理论研究31

4.1.1套管受力分析31

4.1.2套管单元变形场方程及数值计算32

4.1.3等效单元模型的建立35

4.1.4基于等效参数的套损数值仿真39

4.2结论40

5 基于多场耦合理论的套损计算软件系统简介41

5.1软件整体架构与运行模式41

5.1.1软件整体架构41

5.1.2 Petrel接口的实现44

5.1.3 Eclipse接口的实现45

5.2套损防控预警系统用户界面47

5.2.1 “文件”菜单47

5.2.2 “网格”菜单48

5.2.3 “井”菜单49

5.2.4 “材料”菜单50

5.2.5 “计算”菜单52

5.2.6 “后处理”菜单54

5.2.7 “套损预警”菜单55

6 热采油田汽驱井组套损数值模拟57

6.1汽驱井组模型基础数据57

6.1.1地质数据57

6.1.2工程数据58

6.1.3地质模型及边界条件58

6.2三场耦合热采过程模拟结果65

6.2.1 温度场模拟结果65

6.2.2应力场模拟结果67

6.2.3渗流场模拟结果74

6.3井壁三场参数变化曲线75

6.3.1单井井底压力变化曲线75

6.3.2单井井壁水平位移变化规律79

6.3.3单井井壁温度变化规律84

6.3.4单井井壁水平应力变化规律88

6.4井组套损预测及防控措施92

7 套管安全等级影响因素分析94

7.1注采参数对套管安全的影响94

7.1.1生产压差的影响94

7.1.2注汽温度的影响95

7.1.3蒸汽干度的影响96

7.1.4注汽速度的影响97

7.1.5采注比的影响98

7.2套管安全等级多因素正交设计99

7.2.1正交实验设计99

7.2.2直观分析100

7.2.3方差分析102

7.3套管挤压力定量表征关系式和图板102

7.3.1套管挤压力和生产压差、注汽温度的关系102

7.3.2套管挤压力和生平压差、注汽速度的关系103

7.3.3套管挤压力安全等级和注汽速度、温度的关系104

7.4保证套管安全等级的极限注采参数组合105

7.4.1套管挤压力—生产压差、注汽速度图板105

7.4.2套管挤压力—生产压差、注汽温度图板106

7.4.3套管挤压力—注汽速度、注汽温度图板106

8 主要结论及套损预防措施107

8.1井组热采数值模拟107

8.2注采参数对套管挤压力影响敏感性分析108

8.3保证套管安全等级的极限注采参数优化108

8.4套损预防措施109

参考文献110