分支井筒稳定的塑性力学模型及分析

• 作者: 张广清
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 钻井 分支井 井壁稳定 支井方位 有限元方法
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 石油钻采工程
• 页码范围: 81-87
• 页数: 7页
• 分类号: TE21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2013.05.012

摘要

针对分支井钻进过程中普遍存在的井壁稳定问题,建立考虑地层、水泥环、套管和支井井筒的分支井稳定性分析三维弹塑性有限元模型.模型中将水泥环、地层和套管分别视为不同的塑性材料,同时通过建立应力各向异性地层中模型转换方法,消除不同支井方位之间的模型误差.通过弹塑性有限元模拟研究支井方位对分支井稳定性的影响.结果表明:方位角小于15°时,地层与水泥环最大等效应力位于主井筒上,有利于分支井井眼稳定;方位角为75°时,等效应力最大值位于分支井井壁上,不利于井壁稳定；从套管侧窗变形的角度来看,分支井方位应尽量靠近水平最大地应力方向;当支井方位角大于30°时,主井眼水泥环的破坏可引起支井钻进问题;在分支井井身结构设计中,采用较小方位角,同时避免采用50° ～ 80°的分支井方位角,以保证水泥环-地层-套管-井筒系统的稳定性和安全性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张广清	中国石油大学石油工程学院	36	803	13.0	28.0