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石油开采引起的油藏压实和地面变形是一个很严重的问题,这在很多文献中都有记录。本文通过单井建立数学模型,得出了任意时间、空间的变形解析解。多井开采较之单井开采更具有普遍性,因此本文是在单井引发油藏压实和地面变形的基础上进一步研究多井开采引发的油藏压实和地面变形问题。通过对地面变形量的预测,作者希望能给作业平台优化设计,井网密度的合理布置提供一定的指导意义。考虑到绝大多数油田都尽量增加日产量、提高采收率,这样就会加大地面变形的程度,因此对于井间干扰引起的油藏压实和地面变形预测就更具有现实意义。
产层出砂引起的套管弯曲是油田开采不容忽视的问题。为解决产层套管的弯曲问题,本文通过建立压实、出砂引起的弯曲套管的力学模型,来解释部分层段产生相对滑动以及弯曲的机理。本文从出砂产层套管损坏的机理出发,综合考虑几何、物理、静力学三方面作用,结合一些油田套管损坏的实际情况得出套管弯曲损坏的力学模式。利用华北地区油田某井实际资料对本模型的验证,证实了压实、出砂共同促成套管弯曲的情况,并取得了良好的模拟效果。结果表明:套管弯曲不仅使有效横截面降低而且由于局部拉应力过大造成套管拉断。因此有效的防砂,优化套管设计等对防止套管弯曲,增加油田生产的总体经济效益有一定的指导意义。