多封隔器完井管柱优化研究

摘要

多封隔器裸眼分段完井管柱在高磨地区大规模使用,封隔器间密闭环空压力变化对管柱受力影响大,同时,完井封隔器的完全有效坐封是保障气井井筒完整性的关键点。为此,基于井筒传热机理,建立了多层环空瞬态温度计算模型,结合温度变化效应和体积变化效应,建立了封隔器间密闭环空压力变化计算模型,分析了改造和生产过程中多封隔器间密闭环空压力变化情况,并对完井管柱开展了三轴力学校核。结果表明,改造时,多封隔器间密闭环空压力会降低,生产时,多封隔器间密闭环空压力会升高;考虑多封隔器间密闭环空压力变化后,管柱三轴安全系数会不同程度的降低;基于多封隔器完井管柱结构特征和封隔器坐封原理,优化了完井管柱结构和施工工艺。研究成果对完井管柱结构设计、保障气井井筒完整性具有一定的支撑作用。