砂泥岩夹层套管损坏的有限元分析及防控措施

据大港油田不完全统计，在沙泥岩夹层的套管损坏占63%。针对在砂泥岩夹层套管损坏严重的问题，基于弹塑性力学和断裂力学理论，建立了沙岩―泥岩―沙岩三岩层剖面的轴对称有限元模型，并借助有限元软件进行求解，分析不同钢材和壁厚条件下三岩层剖面上套管内应力分布情况。结果显示，套管内的Von Mises 应力在砂泥岩界面和泥岩段应力最大，且在砂泥岩界面应力发生突变出现尖角，因此在砂泥岩界面和泥岩段套管容易损坏。针对砂泥岩夹层研究了泥岩段套管损坏的防控措施，研究发现，相同钢级下，增加套管壁厚不能有效防控泥岩段套管损坏，提高套管的钢级才是有效方法。通过以上分析研究对砂泥岩界面防控套管损坏的研究提供技术借鉴