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题名油页岩原位加热井下温度场及热应力研究
被引量：10
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作者
高孝巧
杨浩
熊繁升
吕健国
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机构
中国地质大学(北京)
国土资源部深部地质钻探技术重点实验室
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出处
《断块油气田》
CAS
2014年第3期373-377,共5页
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基金
国家潜在油气资源产学研用合作创新项目"油页岩勘探开发利用"(OSR-04-07)
深部大陆科学钻探装备研制"深孔井壁稳定研究"(201011082)
大学生创新创业训练计划国家级项目(201211415016)
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文摘
油页岩原位加热开采工艺技术已被广泛应用。在加热期间,井下高温造成套管、水泥环、地层组合体发生热膨胀,使套管产生较大的热应力和热位移,从而可能使其发生变形损坏。文中使用Comsol Multi-Physics软件对油页岩原位加热井井筒至地层的温度分布进行模拟,并分析规律;同时,基于弹性力学和热力学理论,推导耦合系统的热应力、热位移的理论计算公式,分析热应力、热位移径向分布规律,以及开展应力影响参数探讨。研究认为,油页岩原位加热井下温度分布服从指数衰减规律;组合体最大VonMises应力出现在套管内壁,随着井径向距离的增加,应力值大幅度降低;径向热位移随井径向距离增加先增大后减小,最大值出现在地层中;径向热应力先增大后减小,最大值出现在套管外壁上;理想的固井水泥环应为"高强度、低弹性";实际热采工程中,应保证套管抗屈服强度下,使用低弹性模量的套管材料,以降低热应力。
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关键词
油页岩
耦合系统
热应力
温度分布
Comsol数值模拟
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Keywords
oil shale： coupling system： thermal stress： temperature distribution： Comsol numerical simulation
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分类号
TE345
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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