射孔參數(shù)對套管損壞規(guī)律研究

穆總結(jié) 馬博佳兒 徐茂雅 王鎮(zhèn)全

摘要：在油田開發(fā)過程中，套管變形已成為影響井筒完整性以及油田長生命周期的重要因素。為解決射孔套損問題，通過有限元方法對射孔套管進行非線性屈服分析，建立了不同射孔參數(shù)下的射孔套管三維彈塑性變形模型，模擬了套管在壓裂時承受內(nèi)壓和塑性失效的全過程，研究了不同射孔參數(shù)下射孔套管屈服破壞的抗內(nèi)壓強度損害系數(shù)，通過多元回歸方法建立了射孔參數(shù)與套管屈服強度損害系數(shù)間的預(yù)測模型并進行了精度檢驗，最后采用梯度下降算法進行參數(shù)優(yōu)選。分析結(jié)果顯示：在射孔參數(shù)中應(yīng)選擇少孔數(shù)、小孔徑及高孔密射孔，以降低對套管的損壞；多元回歸法能夠滿足套管損害預(yù)測的精度需求，結(jié)合梯度下降法可實現(xiàn)射孔參數(shù)組合的優(yōu)選。研究成果可為現(xiàn)場射孔參數(shù)及參數(shù)組合優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：射孔套管；套管損壞;射孔參數(shù);回歸分析;參數(shù)優(yōu)選

0 引 言

套管保護和套損井防治一直是油田開發(fā)管理的重要課題［1-3］。根據(jù)吉木薩爾頁巖油現(xiàn)場對套套變形井的微地震、測井、壓裂數(shù)據(jù)分析，水力壓裂是套管變形的重要外因［4］。在水力壓裂施工中射孔段套管套損問題突出，套損率高，造成大量經(jīng)濟損失［5-6］。射孔參數(shù)對套管損壞規(guī)律的影響亟待解決。

GUO Y.等［7］以墨西哥灣深水油藏為依據(jù)，進行高密度射孔試驗，對射孔和未射孔套管進行了分析，采用有限元模擬分析，比較2種套管變形特性，并確定射孔對臨界耗盡壓力的影響；……