《井下套管柱理論分析與損傷修復技術》是2010年石油工業出版社出版的一本圖書，作者是李文魁。
基本介紹
- 書名：井下套管柱理論分析與損傷修復技術
- 又名：Theory analysis and damage repair technology of downhole casing string
- 作者：李文魁
- ISBN：9787502176761
- 類別：圖書 > 科技 > 石油、天然氣工業
- 頁數：159
- 出版社：石油工業出版社
- 出版時間：2010-05-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
《井下套管柱理論分析語損傷修復技術》從油氣田套管損壞概況、損壞原因及損壞類型出發，對井壁穩定性和在役井下套管柱進行了力學分析，並對井下在役套管柱的強度、井下套管柱可能發生的失效檢測方法進行了較為系統的分析研究，在此基礎上研發出油氣井損傷套管修復新技術，具有重要的套用價值和重大的工程意義。
目錄
1 概述
1.1 油氣田套管損壞概況、損壞原因及損壞類型
1.1.1 油氣田套管損壞概況
1.1.2 油氣田套管損壞原因分析
1.1.3 國內油氣田套管損壞的大致類型
1.2 國內外油田套管損壞的研究現狀
1.3 本書的研究意義及主要研究內容
1.3.1 本書的研究意義
1.3.2 本書的主要研究內容
1.4 本章小結
參考文獻
2 井壁穩定性力學分析
2.1 井壁穩定性概述
2.2 井壁不穩定地層分類
2.3 井壁穩定性判斷準則
2.3.1 庫侖一摩爾準則
2.3.2 DmckerPlrager準則
2.3.3 Lade準則
2.3.4 拉伸破壞模型
2.4 井壁失穩影響因素分析
2.4.1 井壁失穩力學分析
2.4.2 井壁失穩的化學機理分析
2.4.3 井壁穩定的力學和化學耦合分析
2.4.4 井壁力學穩定性影響因素及局限性分析
2.5 鑽井液和泥頁岩的傳遞作用及對井壁穩定性的影響
2.5.1 鑽井液和泥頁岩間傳遞作用及機理
2.5.2 傳遞作用對井壁穩定性的影響
2.6 硬脆性泥頁岩井壁穩定的應力場分析
2.6.1 等效彈性一損傷柔度張量及本構方程
2.6.2 井眼周圍的應力場計算
2.7 蠕變地層中井壁圍岩的圍壓分析
2.7.1 同心井眼中井壁圍岩的圍壓分析
2.7.2 偏心井眼中井壁圍岩的應力和位移分析
2.8 本章小結
參考文獻
3 在役井下套管柱的力學分析
3.1 油氣井井下套管柱力學模型的建立
3.1.1 幾何方程的建立
3.1.2 井下管柱的本構方程
3.1.3 井下套管柱受力分析模型
3.1.4 間隙元法與居中度分析
3.2 在役井下套管柱的受力分析
3.2.1 選擇應力勢函式
3.2.2 由定解條件確定待定係數
3.2.3 求套管柱應力及位移
3.2.4 套管柱圍壓分析與計算
3.3 井下套管柱臨界外壓分析
3.3.1 井下套管柱外壓
3.3.2 軸向載荷作用下套管柱的臨界外壓分析
3.3.3 局部集中力作用下套管柱的臨界外壓分析
3.4 非均勻地應力作用下套管柱的受力分析
3.4.1 受力模型及其簡化
3.4.2 均勻外壓和均勻內壓作用下套管柱的受力分析
3.4.3 非均勻壓力和非均勻切向力作用下套管柱的受力分析
3.5 高壓異常地層套管柱外擠力分析
3.5.1 高壓異常地層套管柱受力的力學模型
3.5.2 力學模型的計算結果分析
3.6 生產作業措施對井下套管柱產生附加力的作用
3.6.1 熱采井套管柱圍壓和應力分析
3.6.2 油田注水引起套管柱外擠力分析
3.7 本章小結
參考文獻
4 井下在役套管柱的強度分析
4.1 井下套管柱強度設計原則
4.1.1 井下套管柱強度設計一般流程
4.1.2 井下套管柱強度最佳化設計模型
4.1.3 井下套管柱強度設計方法與準則
4.1.4 井下套管柱強度設計應遵循的原則
4.2 缺陷對套管柱抗擠強度的影響
4.2.1 理想圓管模型的建立與求解
4.2.2 考慮套管制造缺陷的模型修正
4.2.3 參數敏感性分析
4.2.4 本節符號說明
4.3 磨損對套管柱抗擠強度的影響
4.3.1 套管磨損物理模型
4.3.2 套管磨損對擠毀影響的有限元計算
4.3.3 磨損套管擠毀強度計算
4.4 不均勻載荷對套管柱抗擠強度的影響
4.4.1 受力分布模型
4.4.2 不均勻載荷作用下套管柱擠毀的機理
4.4.3 載荷不均度對套管柱擠毀強度的影響
4.4.4 不均勻載荷對套管柱徑向變形的影響
4.4.5 偏心量對套管柱抗擠毀強度的影響
4.5 油氣井井下正常作業措施對套管柱強度的影響
4.5.1 射孔作業對井下套管柱強度的影響
4.5.2 壓裂作業對井下套管柱強度的影響
4.5.3 高壓注水作業對井下套管柱強度的影響
4.6 井下在役套管柱損傷程度與抗擠能力評估分析
4.6.1 鑽柱與套管接觸力分析
4.6.2 井下在役套管柱損傷程度評估
4.6.3 磨損套管抗擠強度分析
4.6.4 本節符號說明
4.7 本章小結
參考文獻
5 油氣井損傷套管修復技術的研究與套用
5.1 井下套管損壞原因分析與套管柱力學模擬研究
5.1.1 套損原因分析
5.1.2 油氣井井下套管柱變形的仿真力學模型
5.2 井下套管損傷的檢測方法、預防措施與修復技術
5.2.1 井下套管損傷的檢測方法
5.2.2 井下套管損壞的預防措施
5.2.3 井下損壞套管的修復技術介紹
5.3 燃爆修井技術研究與修復效果分析
5.3.1 爆炸整形技術
5.3.2 燃爆補貼技術
5.3.3 爆炸整形與燃爆補貼技術下井工藝與現場套用效果
5.3.4 爆炸修套技術的現場施工要求及安全技術
5.4 本章小結
參考文獻
6 主要認識與結論
致謝
前言
油氣田井下套管往往處於高溫高壓、多相介質等惡劣環境，以及地應力作用和人為作業等複雜工況中，由此造成的套管失效不僅嚴重地妨礙了石油和天然氣的正常開採及生產井的後續作業，直接影響油田油氣產量，而且會使層系布局越來越不合理、注采井網失去平衡，從而降低水驅控制儲量和水驅動用儲量，造成巨大油氣資源浪費，有時還引發井噴等惡性事故，造成人員傷亡、停工停產、環境污染等重大事故。套管的損壞一直困擾著油氣田的正常開發與生產，是油氣田開發的重大難題之一。
本書基於各工況下載荷分析，從中找出最危險的載荷組合，通過大量的計算分析認為：大多數油井套管的損壞是由非均勻外載引起的，其中鹽岩、泥岩塑性流變引起的非均勻擠壓是造成套管損壞的重要原因之一，而局部集中載荷使套管抗外擠能力大大降低。所以，在地應力分布不均勻的塑性流動地層進行管柱設計時必須考慮不均勻載荷的影響。
