开采稠油更多地用水平井注蒸汽方式进行热采,而热采水平井套管的应力分析是一个复杂的三维力学问题,采用通用有限元程序进行分析的计算量大、机时长.为了有效地解决这个问题,针对水平井的几何和结构特点,先从普适的弹性力学方程出发,导出水平井套管在自然坐标系下的弹性力学方程.然后,利用摄动方法把三维问题转化为类轴对称问题,并采用环向有限单元的剖分方式,建立起相应的有限元方程,简化了问题的求解.同时,还揭示了热采水平井条件下剪切应力和轴向位移的变化规律,给出了水平井井口隆起等现象的合理解释.
摄动法 有限元法 FEM 水平井 采油