摘要：非常规储层中常常发育大量天然裂缝，对水力压裂裂缝扩展形态影响显著。为了研究裂缝性储层中水力裂缝的扩展规律，往往要借助数值模拟。现有的水力压裂数值模拟方法主要有扩展有限元、离散元和边界元。分别介绍了上述3种方法的基础理论、优缺点以及应用情况。通过比较各种压裂数值模拟计算方法，在研究不同问题时要根据问题本身以及研究需求选用合适的数值方法，进而掌握水力压裂过程中的裂缝扩展规律，指导实际的水力压裂施工设计。

摘要：针对纤维暂堵转向酸压纤维用量定量化设计难的问题,建立了考虑初次人工裂缝、邻井人工裂缝、孔隙压力变化、温度变化及原地应力的总应力场模型。进行多元非线性回归,建立了转向半径的预测模型。采用位移不连续法(DDM)等进行求解,并结合纤维封堵机理,建立了纤维用量设计模型。模拟结果表明,初次人工裂缝在最小主应力方向上的诱导应力值更大,邻井人工裂缝、孔隙压力变化、温度变化对应力转向的影响较小。原地应力差越小,初次人工裂缝越长,井距越小,裂缝内净压力越大转向越容易,转向半径越大。当原地应力差较大时,有必要采用纤维暂堵的方式以提高缝内净压力,纤维用量可根据纤维用量设计模型确定。将上述设计应用于新疆M井,设计结果与现场施工结果基本接近,新裂缝转向成功。

摘要：塔里木盆地克深气田井距小,压裂易窜,造成裂缝相互干扰,严重影响压裂效果,然而邻井压窜机理尚不明确。基于扩展有限元数值方法,研究了储层原地应力场及有效最大、最小水平主应力(SH,Sh)大小、方向的变化范围,分析了子井人工裂缝在扰动应力场中的延伸机理及压窜机理,并据此提出了小井距防窜压裂工艺。结果表明:母井压裂过程中,储层SH,Sh的方向均发生变化,SH,Sh值均减小,且SH值减小幅度更大;母井生产过程中,储层SH,Sh方向的变化范围减小,SH,Sh值变化幅度小;半缝长与压裂液规模呈正相关关系,与压裂液黏度呈负相关关系;储层动用面积与半缝长呈正相关关系。基于该结果,进行了B井现场施工,改造后日产气53.64×104 m3,约是改造前的3.77倍,压裂施工增产效果显著。该研究对于致密砂岩气藏的压窜机理研究、防窜工艺参数优化设计具有一定意义。

摘要：为了弥补理论计算难以准确预测连续管疲劳寿命的不足,用ANSYS Workbench有限元分析软件建立了工作状态的连续管三维有限元力学分析模型,给出了连续管疲劳寿命有限元分析步骤,分析了不同内压作用下连续管的疲劳寿命,考察了壁厚对连续管疲劳寿命的影响,并与之前文献通过试验方法得到的结果进行比较。研究结果表明:不同内压作用下,不同壁厚连续管疲劳寿命有限元软件计算结果与试验结果趋势相同,最大误差小于8.46%,平均误差5.84%~7.04%,满足工程精度要求,可以采用有限元方法进行连续管疲劳寿命分析;增加壁厚不仅可以增加连续管的强度,还可以延长其疲劳寿命。

摘要：暂堵转向压裂是提高初次压裂压后短期内高含水油井产量和采收率最有效的增产措施之一。在分析初次压裂裂缝诱导应力场和油井生产诱导应力场基础之上,提出了转向压裂裂缝扩展轨迹预测方法。对比分析轨迹预测方法预测结果和转向压裂微地震监测结果发现:受初次压裂裂缝诱导应力大小和油井生产时间的限制,转向压裂裂缝扩展轨迹并不沿垂直于初次压裂裂缝方向,而是以与初次压裂裂缝成一定夹角的方向延伸;较大的初始地应力差将使转向压裂裂缝在回到与初次压裂裂缝方向相平行方位的垂向穿透距离受限。该研究成果对暂堵转向压裂施工规模设计及压后效果分析具有一定指导意义。

摘要：针对兴古潜山注气井大斜度、管柱超长等难点,从大斜度水平井配套工艺入手,考虑注气管柱功能并结合系统安全需求进行设计,推荐使用Φ89 mm、P110-13Cr油管,并配备SSV、SCSSV、水平井封隔器等工具,能够应对注气产生的交变应力、冲蚀等影响,具有后期修井施工简便、防止出现井口事故等优点。该技术降低了临近城区高压注气井所存在的安全风险,提高了潜山气驱的生产与作业管理水平,具有广泛的应用前景。

摘要：针对非均匀地应力、内压、射孔耦合作用下超深油气井试油和生产过程中经常出现的射孔套管损坏问题,采用有限差分软件建立了射孔套管-水泥环-地层三维地质模型,分析了射孔、内压以及非均匀地应力对超深井射孔后套管强度的影响。研究表明,射孔套管的剩余强度低于未射孔套管的剩余强度;射孔改变了套管应力的分布状态,射孔后套管最大应力发生在射孔处,孔眼处局部应力增大;射孔套管等效应力随内压的增加先降低后增加,存在一个临界值;当套管受非均匀地应力作用时,套管等效应力和变形量增大,且随着应力比的增加,套管等效应力和变形量随之增加,套管更容易发生损坏。该研究为套管的设计和应用提供了理论依据。

摘要：采用FLAC3D三维有限差分软件,建立了套管-水泥环-层状地层三维有限差分模型,分别研究了泥岩夹层弹性参数、厚度对含薄夹层盐岩地层界面处以及层内套管等效应力的影响。夹层厚度对上下岩层中的套管等效应力都有影响,泥岩和盐岩力学特性上的不匹配导致二者界面附近套管受力不均衡;夹层较厚时,套管等效应力相对较小;与泥岩相比,盐岩中套管等效应力较大,套管更容易发生屈服;夹层弹性参数不同时,夹层弹性模量越低,界面处以及夹层层内套管等效应力越大。该研究为含薄夹层盐岩地层套管设计和井筒安全性评价提供了理论依据。

摘要：油气管道是油气资源重要的运输设施,油气田管道是承担油气资源开发、生产、调节、外输等任务的能源运输装置。油气田管道的完整性关系着油气资源的供给能力,以及社会民生财产安全。本文通过对国内典型油气田集输钢质管道失效类型、失效识别流程以及失效统计现状的分析,明确了威胁油气田管道完整性的关键因素,提出了适用于油气田管道失效分类方法,给出了相应的现场失效识别流程,并对失效统计提出了建议,研究结果可为油气田钢质管道失效管理提供借鉴。

摘要：高温高压环境是深井、超深井、地热井、稠油热采井等固井面临的最大挑战之一;水泥石的高温强度衰退现象早在20世纪50年代就得到认识,经过近70年的研究,抗高温油井水泥体系的研究已经取得了很大的进展。该文章对本领域的研究成果进行了梳理与总结,调研了三种抗高温油井水泥体系,即加砂硅酸盐水泥、高铝水泥和磷铝酸盐水泥,分析了各种体系的优点与不足;重点阐述了常用加砂硅酸盐水泥的高温强度衰退机理及其物理力学性能影响因素,从而为油井水泥抗高温性能的进一步研究以及现场的配方优化设计提供参考依据。调研发现在较高温度环境加砂硅酸盐水泥均会出现不同程度的强度衰退现象,而减缓强度衰退的方法主要包括减小硅砂粒径、优化颗粒级配和提高水泥浆中的固相体积分数等。