学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水平井管内管外充填一体化研究

作　者: 武龙
导　师: 董长银
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 疏松砂岩水平井一体化砾石充填塑性挤压充填破坏模式判别
分类号: TE358.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

对于疏松砂岩油气藏,水平井砾石充填技术不但具有好的防砂效果,而且还可以最大程度降低对油气井产能的伤害甚至带来增产。目前管外砾石充填技术在垂直井防砂完井上应用广泛,但在疏松砂岩地层水平井中的应用尚处于初步探索阶段。论文在水平井管内砾石充填研究基础上结合管外砾石充填技术提出了水平井管内管外充填一体化技术,并重点针对管外塑性挤压充填部分进行了机理及模拟研究。由于水平井近井岩石力学参数是影响管外挤压充填的重要因素,论文研究并得出了岩石强度参数基于测井资料的多种经验计算模型;然后考虑生产时间及地层出砂对岩石强度的影响,提出并建立了疏松砂岩地层油气井近井岩石强度的时变模型,用于计算不同生产年限下地层岩石力学强度参数的变化规律。根据岩石强度特性及施工条件,疏松砂岩地层岩石破坏模式分为裂缝开裂和塑性挤压破碎两种模式。论文以岩石强度计算的时变模型为基础,以不同施工条件下的地应力分布规律为依据,研究建立了一套疏松砂岩地层水平井近井地层在高压挤压条件下的破坏模式判别模型和方法。论文专门针对疏松砂岩地层水平井岩石塑性挤压破碎的破坏模式,根据摩尔-库伦准则以及平面应变轴对称问题的基本理论,对塑性挤压破坏进行了机理及模拟研究,推导并得出了高压挤压时塑性压实区域尺寸的计算模型。该模型考虑井周应力的非均匀性对管外破坏形态的影响,可以描述挤压充填后地层的破坏形态。通过对水平井一体化充填的机理进行分析,论文将水平井一体化充填分为管外挤压充填和管内逆向充填两个过程,然后从水平井段筛套环空的砾石全悬浮临界流速入手,研究得出了管外挤压充填过程中的最低施工排量计算方法。基于论文的理论研究内容,开发配套的水平井一体化充填模拟软件,用于疏松砂岩水平井一体化充填中管外破坏尺寸计算及破坏形态动态模拟等。论文研究成果对于未来形成一体化砾石充填现场施工技术提供了基础和条件。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-14
  1.1 研究目的及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 水平井管内砾石充填国内外研究现状  10-11
    1.2.2 疏松砂岩破坏模式及管外挤压充填国内外研究现状  11
    1.2.3 存在的主要问题  11-12
  1.3 主要研究内容与技术路线  12-13
  1.4 论文主要创新点  13-14
第二章水平井近井岩石力学参数计算的时变模型研究  14-28
  2.1 水平井近井岩石力学参数分布及其获取放法  14-15
  2.2 岩石力学参数计算方法  15-19
    2.2.1 动态泊松比与弹性模量计算  15
    2.2.2 抗压与抗拉强度计算  15-16
    2.2.3 内聚力与内摩擦角计算  16-17
    2.2.4 岩石静态和动态弹性参数关系  17-18
    2.2.5 无横波时差资料时的处理方法  18-19
  2.3 疏松砂岩地层岩石强度计算的时变模型研究  19-26
    2.3.1 岩石强度时变模型基本方程的建立  19-21
    2.3.2 岩石强度时变模型中衰减因子的确定  21-24
    2.3.3 岩石强度时变模型计算方程的确立  24-25
    2.3.4 时变模型计算结果分析  25-26
  2.4 本章小结  26-28
第三章疏松砂岩水平井地层破坏机理及模式判别研究  28-41
  3.1 水平井近井地应力分布预测  28-31
  3.2 高压条件下疏松砂岩地层破坏机理  31-33
  3.3 高压挤压地层破坏模式判别方法研究  33-36
  3.4 地层破坏模式判别计算结果与分析  36-38
  3.5 挤压破碎及裂缝起裂压力剖面计算及结果分析  38-40
  3.6 本章小结  40-41
第四章疏松砂岩水平井管外地层塑性挤压砾石充填模拟  41-60
  4.1 水平井管外地层塑性挤压砾石充填机理及影响因素分析  41-44
  4.2 水平井管外塑性挤压充填模拟计算  44-57
    4.2.1 建立管外挤压数学模型  44-46
    4.2.2 弹塑性区域应力位移分布及管外充填半径的确定  46-53
    4.2.3 考虑井周应力非均匀性对管外破坏形态校正  53-57
  4.3 水平井管外塑性挤压模拟结果及分析  57-59
    4.3.1 计算使用的基础数据  57
    4.3.2 管外挤压纵向破坏剖面模拟结果  57-58
    4.3.3 管外挤压横向破坏形态模拟结果  58-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章水平井一体化充填工艺及模拟软件开发  60-74
  5.1 水平井管内管外一体化充填工艺技术  60-67
    5.1.1 一体化充填机理  60-62
    5.1.2 一体化充填工艺及优势  62-63
    5.1.3 管外挤压施工排量的选择  63-67
  5.2 水平井管内管外一体化充填模拟软件开发  67-68
  5.3 综合计算与分析  68-72
  5.4 本章小结  72-74
第六章结论与建议  74-76
  6.1 结论  74
  6.2 问题和建议  74-76
参考文献  76-79
攻读硕士学位期间取得的学术成果  79-81
致谢  81

水平井管内管外充填一体化研究

内容摘要

全文目录

相似论文