注采不平衡与套损力学机理研究

Study on casing failure mechanism based on injection-production imbalance

罗泽利 练章华 李长平 林铁军 何勇

注采不平衡导致地层亏空压实，地表下沉，地层的垂直或水平变形致使套管发生弯曲，剪切或挤压失 效。基于储层压实理论和现场调研数据，用有限元方法建立套管 －水泥环 －地层三维有限元模型，研究因注采不 平衡导致地层亏空、储层压实、地表下沉条件下套管的力学行为。研究表明，套管在亏空压实段发生了 “Ｓ”型变 形，并且在亏空段套管的侧向位移随着地表下沉深度的增加而增大；其次，套管最大应力发生在亏空压实段；研究 还发现当地表下沉量相同时，随着地层水化程度的增加，套管在亏空段的应力和位移均增大，因此泥岩水化会加剧 注采不平衡的套损。