體積壓裂時套管彎曲應力放大計算分析
摘要：頁巖氣井體積壓裂過程中套管所處力學環境復雜,體積壓裂中套管受力情況目前尚未得到清晰的解釋。針對此力學問題,研究認為存在套管應力放大的問題,文章系統闡述了體積壓裂過程中套管彎曲應力放大誘因,建立了軸向拉力下套管彎曲應力放大模型,推導了彎曲應力放大計算公式。結果表明,軸向拉力和狗腿角是影響體積壓裂中套管彎曲應力放大的主要因素,水泥環虛空段長度影響較小。此外,拉-彎應力與泵壓聯合作用使套管抗外擠強度降幅達23.7%,套管抗外擠安全系數已經低于三軸安全系數規定值,嚴重威脅套管安全,極易在體積壓裂中誘發套變。最后,文章提出規避體積壓裂套管彎曲應力放大的技術對策。
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