多因素下开窗侧钻套管组合系统响应特性分析

作者：欧阳勇; 申昭熙; 白明娜; 段志锋; 丁宇奇^*

来源：石油机械, 2022, 50(07): 34-42.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.07.005

• 套管组合系统
• 开窗侧钻
• 结构响应
• 胶结强度
• 水泥环失效

为了研究开窗侧钻过程中铣锥下移对胶结面、水泥环失效面积和套管应力状态的影响，以开窗侧钻过程中套管、水泥环和地层组合系统为研究对象，考虑水泥环与套管和地层之间的胶结力以及铣削过程中载荷的传递，采用有限元方法建立接触单元以模拟各部分之间的胶结状态，建立了套管组合系统三维有限元模型。通过分析组合系统的泵压和交变钻压等载荷作用，得到了套管应力、胶结面状态、水泥环完整度以及组合系统固有频率的响应情况。计算结果表明：在给定井况时，第二胶结面的剥离距离(7.05 m)大于水泥环破坏失效距离(5.75 m),同时整个开窗侧钻过程中套管应力处于动态变化，在铣削位置处应力达到最大值；泵压由10 MPa增加到19 MPa时，胶结面失效区域增加了0.20 m,水泥环失效区域减少了0.30 m;水泥环厚度由40 mm增加到70 mm时，胶结面失效区域增加了0.45 m,水泥环失效区域减少了0.30 m。研究成果可为研究老井开窗侧钻过程中结构响应状态提供理论参考。

• 单位
  中国石油集团石油管工程技术研究院; 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室; 东北石油大学