带封隔器的油套合压管柱油管临界排量计算.pdf

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1、第42卷第l期石油钻探技术Vo1．42No．12O14年1月PETR()LEUMDRILI1NGTECHNIQUESJan．，2014．．油气开采doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2014．01．016带封隔器的油套合压管柱油管临界排量计算艾池，于法浩，冯福平，赵恩远，刘玉喜。(1．提高油气采收率教育部重点实验室(东北石油大学)，黑龙江大庆163318；2．大庆油田有限责任公司井下作业分公司，黑龙江大庆163414)摘要：为防止油套合压过程中封隔器因承受较大活塞力而发生移位，开展了保证封隔器不发生移位的油管临界排量计算研究。通过管柱受力分析，建立了压裂管柱轴向力计算模

2、型，利用有限元分析软件模拟了封隔器胶筒的锚定力。根据压裂管柱所受轴向力与锚定力的关系建立了保证封隔器不发生移位的油管临界注入排量计算模型。通过计算得出：当地层破裂压力梯度为2．1MPa／lOOm时，井深2000．O0m处O．3，3．0及8．9mFfl油管的临界排量分别为0．965，0．810和0．470／min；而在井深3000．O0m处，3种尺寸油管的临界排量分别为1．120，0．985和0．680／min；临界排量随井深增加而增大，随油管尺寸增大而减小；在选取的地层破裂压力梯度范围内，地层破裂压力梯度为1．8MPa／100m时，8．9rfllTl油管的临界排量最小，为0．46／min。研

3、究结果表明，油管排量大于临界排量可有效防止封隔器发生移位，有助于确保油套合压过程中压裂层位和压裂深度的准确性。关键词：油套合压压裂管柱受力分析封隔器】盏界排量地层破裂压力中图分类号：TE357．11文献标识码：A文章编号：1001—0890(2014)01—0081—05CalculationofTubingCriticalPumpRatewhileFricturingbybothTubingandCasingwithPackersAiChi，YuFahao，FengFuping，ZhaoEnyuan，LiuYuxi(1．KeyLaboratoryofEucationMinistryforE

4、nhanced0andgasRecovery，N0rtheastPetroleumUniversity，Daqing，Heilongjiang，163318，China；2．DownholeOperationBranch，DaqingleldC0r．Ltd．，Daqing，163414，Cina)Abstract：Inordertopreventpackersfrommovingintubingandcasingfracturingduetogreatpistonforce．thestudyoncriticaltubingpumpratewhichwon’tcausepackermotion

5、wasconducted．Throughme—chanicalanalysisofstring。thecalculationmodelofaxia1forceforfracturingstringwasestablished，thean—choalforceofpackerrubberwassimulatedbyusingfiniteelementsoftware．Sothecalculationmodeloftubingcritica1pumpratewhichwon'tcausepackermotionwasestablishedaccordingtotherelationshipofa

6、xialforceandanchorforce．Thecalculationresultsshowedthatcriticalpumprateof6O．3m，473．0mmand488．9mmtubingsis0．965m。／min，0。810m。／minand0。470m。／rainrespectivelyatwelldepthof2000mandthefracturingpressuregradientof2．1MPa／100m，butatthedepthof3000m，thecritica1pumprateis1．120rn。／rain，0．9851TI。／minand0．680m0／

7、rainrespectively，whichshowsthatthecriticalpumprateincreaseswithwelldepth。anddecreaseswiththeincreaseoftubingsize．Furthermore，whenformationfracturingpressuregradientis1．8MPa／100m．thecritica1pumprateof488．9mm