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有关石油套管损坏的重要启示

发布时间:2021-10-14 11:14:41人气:

  有关石油套管损坏的重要启示

  几十年来,对石油套管损坏的研究从未停止过,各国油田都投入了巨大的人力物力进行研究。人们从石油地质学、油藏工程、材料科学与工程、岩石力学、材料力学、地质力学、渗流力学和腐蚀电化学等不同角度研究了套管损坏的形式、原因、数值模拟、测量方法、机理和预防。

  但由于石油套管失效问题的复杂性,上述研究一般是针对某个油田、区块和特定井况进行的,数值模拟往往是基于单井周围小局部区域的有限元分析,缺乏对上述问题的多学科、大范围的统筹考虑,而且由于石油套管失效中的很多问题似乎更适合用数值模拟的手段进行分析,至今为止,还没有人总结人们几十年来套管失效分析的经验和知识,进行专家系统处理。因此,目前套管损坏的处理仍然不力,油田套管损坏仍然频繁发生,成为制约油田发展的一大难题。石油套管损坏在石油工程领域通常称为套管损坏和套管变形。石油套管失效是指油田生产过程中,由于工程、地质、生产动态变化等因素,套管上的载荷超过套管的承载能力时,套管发生变形、破裂、错位等破坏形式的总称。在油气田开发过程中,特别是油气田开发的中后期,石油套管套管损坏是困扰我国乃至全世界石油工业发展的一个痼疾。也是影响石油工业发展和提高其效益的关键问题之一。

  因此,从油田地质、工程、设计、施工、生产开发和修井等大量复杂的数据和过程中,尽快正确找出石油套管失效的主要原因,正确判断石油套管套管的失效机理是非常重要的。然而,早期对石油套管损坏原因和机理的研究和判断都是由该领域的专家完成的。近年来,随着计算机技术的发展,有限元方法的广泛应用,以及人类对岩石力学、渗流力学和弹塑性力学认识的加深,数值模拟在一些套管变形原因分析中被越来越多地用于分析套管失效,形成了知识分析和数值分析并重的方式。任何方式的部分浪费都不能完全解决石油套管损坏问题。然而,以知识分析为主要方法或即使可以使用数值分析,但数值分析不能解决所有问题的领域,恰好是专家系统能够展示其能力的世界。

  到目前为止,石油套管失效的研究基本上停留在单个套管失效形式的知识分析或数值分析上,没有人从事建立一个快速的专家系统,能够覆盖整个油田,对所有的石油套管失效问题进行统一的分析和处理。建立一个覆盖整个石油套管损坏的专家系统,对我国乃至世界油田套管损坏的处理具有重要的理论和现实意义。石油套管损坏机理分析是一项复杂、艰巨而又富有创造性的工作。是涉及油田地质、钻井工程、总体开发方案的制定和调整、生产措施的采取的系统工程;预防、延缓和解决石油套管套管损坏问题是核心。这项工作对新井施工的地质和工程设计、油田开发方案的调整和生产措施的制定也具有重要的指导意义。可以快速构建石油套管故障检测系统,为石油套管故障监测提供便利。

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