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頁巖氣開發(fā)目前仍存在諸多問題，水平井分段體積壓裂中套管失效是其中之一。基于彈塑性力學(xué)原理和平面應(yīng)變問題求解方法，應(yīng)用 ABAQUS軟件建立了微環(huán)隙帶壓下套管受力和位移的有限元計算模型。應(yīng)用該模型進(jìn)行了算例分析和現(xiàn)場驗(yàn)證，并分析了施工壓力、套管的幾何及物理參數(shù)等可控因素對套管可靠性的影響。研究表明，套管本身強(qiáng)度足以應(yīng)對正常設(shè)計方案中的受力情況，然而微環(huán)隙帶壓等特殊事件會導(dǎo)致套管失效。另外，套管壓力和微環(huán)隙壓力共同對套管可靠性產(chǎn)生影響，兩者差值越小套管可靠性越高。而對于套管的彈性模量和壁厚來說，欻值越大，套管可靠性越髙。結(jié)合模型和影響因素分析，建立了一套工作流程作為控制方法，使得在壓裂設(shè)計階段，可以對現(xiàn)有設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)選及改進(jìn)，從而能夠在存在微環(huán)隙帶壓的惡劣情況的實(shí)際作業(yè)中，保護(hù)套管的可靠性。
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