射孔參數對套管損壞規律研究

穆總結 馬博佳兒 徐茂雅 王鎮全

摘要：在油田開發過程中，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壓和塑性失效的全過程，研究了不同射孔參數下射孔套管屈服破壞的抗內壓強度損害系數，通過多元回歸方法建立了射孔參數與套管屈服強度損害系數間的預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優選。分析結果顯示：在射孔參數中應選擇少孔數、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測的精度需求，結合梯度下降法可實現射孔參數組合的優選。研究成果可為現場射孔參數及參數組合優化提供參考。

關鍵詞：射孔套管；套管損壞;射孔參數;回歸分析;參數優選

0 引 言

套管保護和套損井防治一直是油田開發管理的重要課題［1-3］。根據吉木薩爾頁巖油現場對套套變形井的微地震、測井、壓裂數據分析，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，造成大量經濟損失［5-6］。射孔參數對套管損壞規律的影響亟待解決。

GUO Y.等［7］以墨西哥灣深水油藏為依據，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；……