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摘要
页岩气开发目前仍存在诸多问题,水平井分段体积压裂中套管失效是其中之一。基于弹塑性力学原理和平面应变问题求解方法,应用ABAQUS软件建立了微环隙带压下套管受力和位移的有限元计算模型。应用该模型进行了算例分析和现场验证,并分析了施工压力、套管的几何及物理参数等可控因素对套管可靠性的影响。研究表明,套管本身强度足以应对正常设计方案中的受力情况,然而微环隙带压等特殊事件会导致套管失效。另外,套管压力和微环隙压力共同对套管可靠性产生影响,两者差值越小套管可靠性越高。而对于套管的弹性模量和壁厚来说,数值越大,套管可靠性越高。结合模型和影响因素分析,建立了一套工作流程作为控制方法,使得在压裂设计阶段,可以对现有设计方案进行优选及改进,从而能够在存在微环隙带压的恶劣情况的实际作业中,保护套管的可靠性。
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单位中国石油大学（华东）; 塔里木油田分公司油气工程研究院
