应用弹塑性流固耦合理论研究套损的影响因素地应力及流体压力

论文题目: 应用弹塑性流固耦合理论研究套损的影响因素地应力及流体压力

论文类型: 硕士论文

论文专业: 安全技术及工程

作者: 颜凡全

导师: 杜永军

关键词: 数学力学模型,流固耦合,软解积分形式,岩石骨架,渗流方程

文献来源: 大庆石油学院

发表年度: 2005

论文摘要: 套管井损坏问题是世界范围的亟待解决的难题,世界各油田不同程度地发生了套管损坏。我国套损严重地区有大庆油田、吉林油田、中原油田和胜利油田。进年来套损井数仍在较高的水平,套损问题还相当严重。通过套损机理的研究,可以看出套损问题的发生与岩体和流体的相互作用有着密切的联系,所以研究地下流固耦合的理论模型显得非常重要。本文选择应用弹塑性流固耦合模型研究套损的影响因素地应力及流体压力作为研究内容,是对套管受力分析的准备工作。在对已取得的资料进一步分析的基础上,结合对油田开发中流固耦合问题的认识,通过建立这种流固耦合的数学-力学模型,在一定的条件下对数学模型进行适当的简化,推导出弹性和弹塑性流固耦合的有限元弱解积分形式,编制有限元程序对弹性和弹塑性流固耦合模型进行了计算;通过分析指明,套管错断、弯曲变形等破坏因素和套管工作时受到地层固体-流体耦合作用有着密切的关系;也通过模拟得出油田注采工艺、地质状况等因素对地应力及流体压力的影响;为调整注采工艺、监控套管状态,防止套损,确保油田安全生产提供参考。

论文目录:

第一章前言

1．1 流固耦合理论研究历史及现状

1．2 问题的提出及研究意义

1．3 论文的主要工作

第二章套损问题综述

2．1 套损机理简介

2．1．1 套管损坏弯断机理

2．1．2 套管损坏挤压缩径机理

2．2 套损数理模型研究

2．3 流固耦合的系统理论模型

第三章套损问题流体压力影响因素分析

3．1 岩石渗流规律及数理模型

3．1．1 单相不可压缩液体稳定渗流数学模型

3．1．2 单相可压缩液体不稳定渗流数学模型

3．2 数理模型求解的有限元方法

3．2．1 FEPG简介

3．2．2 有限元的若解积分形式

3．2．3 分部积分公式

3．2．4 二维稳态渗流问题的“弱”形式

3．3 渗透各向同性时的压力分布

3．3．1 渗透各向同性时的稳态压力分布

3．3．1．1 平面内分布不同的油、水井时的压力分布

3．3．1．2 竖向上分布不同的油、水井时的压力分布

3．3．2 渗透各向同性时的瞬态压力分布

3．3．2．1 平面内分布不同的油、水井时的压力分布

3．3．2．2 竖向上分布不同的油、水井时的压力分布

第四章二维弹塑性流固耦合分析

4．1 流固耦合理论模型

4．1．1 两相流固耦合Eulerian型数学模型方程

4．1．1．1 岩层骨架数学模型方程

4．1．1．2 饱和油水两相渗流数学模型

4．1．2 变形空间坐标下两相流固耦合数学模型

4．1．3 饱和油水两相流模型方程的讨论与简化

4．2 二维轴对称弹性流固耦合模型

4．2．1 二维轴对称弹性流固耦合模型有限元格式

4．2．2 二维轴对称流固耦合模型计算结果

4．2．2．1 计算方案一

4．2．2．2 计算方案二

4．3 二维轴对称平面应变弹塑性模型

4．3．1 推导二维轴对称平面应变弹塑性模型的有限元格式

4．3．2 二维轴对称平面应变弹塑型计算结果

4．4 二维轴对称平面应变弹塑性流固耦合模型

结论

致谢

参考文献

发布时间: 2005-12-09

参考文献

[1].杏南区地层压力分布与套损关系研究[D]. 周凡.中国海洋大学2012
[2].南一区西部区块套损治理对策及效果分析[D]. 吴庆超.东北石油大学2012
[3].大庆油田套损数值模拟计算[D]. 李秀丽.吉林大学2007
[4].套损机理数值模拟研究[D]. 邹平.大庆石油大学2006
[5].杏北油田套损认识及防治研究[D]. 张广福.大庆石油大学2006
[6].大庆杏北开发区过渡带萨Ⅰ～萨Ⅱ夹层成片套损机理研究[D]. 刘鸣东.东北石油大学2016
[7].灰色关联亚像素检测理论在油井管套损检测中的应用研究[D]. 赵洋.西安石油大学2015
[8].大庆油田嫩二段底部成片套损地质因素研究[D]. 李清忠.大庆石油大学2006
[9].基于光纤传感的地应力检测及区域油水井套损监测的研究[D]. 杨山红.哈尔滨工业大学2013
[10].杏北地区嫩二段标准层成片套损与地质特征关系研究[D]. 李连平.大庆石油学院2008

应用弹塑性流固耦合理论研究套损的影响因素地应力及流体压力

猜你喜欢