基于应变控制的注汽井套管高温性能试验研究

摘要

通过MTS810材料试验系统对某厂提供的热采井套管管材进行室内实验,获得管材屈服应力、强度极限应力、延伸率、杨氏模量、应力-应变关系和蠕变率等参数随温度变化的关系.采用上述实验结果和本构关系,并结合新疆油田某热采井地质构造和岩石物理力学性能参数,建立"地层-水泥环-套管"数值仿真计算模型,分析不同注汽温度条件下套管柱应力、应变沿井筒深度变化规律,并研究了蠕变对套管柱应变的影响.计算结果表明:在造斜段由于受到弯曲载荷的影响,套管柱的应力和应变出现了突变,是管柱安全的危险点.蠕变对热采井套管柱应变影响较为显著,在实际设计中不能忽略.研究结果可以为热采井套管柱应变设计提供基础参数和技术参考.