射孔套管应力强度及影响因素仿真分析

摘要

cqvip:压裂过程中,套管温降产生附加热应力,将改变套管受力状态,影响套管安全。应用Solid Works和Workbench软件,建立射孔段套管-水泥环-围岩三维导热有限元模型,井底温度从125℃降至60℃,考虑温度与热应力场耦合,分析射孔套管的热应力分布和强度安全性。研究表明,存在一个水泥环临界厚度,超过临界值,套管热应力增加明显,于套管强度安全不利;针对建立模型,水泥环弹性模量增加15.3%,其应力增加6.3%,套管应力减小2.9%,水泥环泊松比增加50%,其应力增加15.8%,套管应力增加5.9%;据上述算法,可确定任意套管-水泥环-围岩组合水泥环最优弹性模量范围。