页岩气水平井多级压裂过程中套管变形研究综述

论文摘要

针对页岩气水平井多级压裂过程中出现的套管变形问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,计算了多级压裂过程中套管强度以及应力变化,研究了环空束缚流体、岩性界面、温压交变、地层滑移对套管应力以及应变的影响。研究表明:页岩气井压裂过程中套管变形以剪切变形和挤压变形为主,变形点具有从趾端到跟端不断增多的分布特点,且部分位置变形情况随时间推移不断加剧;环空束缚流体、岩性界面显著提升了套管应力,但不是导致套管应力超过屈服强度的充分原因;套管应力超过屈服强度后,温压交变将会加剧挤压变形程度;断层沿天然裂缝或层理弱面滑移导致套管发生剪切变形,增加套管厚度或者采用分段固井方式有利于降低套管剪切变形风险。研究成果可为压裂过程中套管完整性设计及控制提供参考,具有重要理论和工程意义。

论文目录

• 0 引言
• 1 页岩气水平井套管变形特征
•   1.1 套管变形现象多发
•   1.2 套管变形特征分析
• 2 多级压裂过程中套管强度和应力分析
•   2.1 压裂过程中水平段套管强度降低原因分析
•   2.2 压裂过程中套管应力计算
• 3 套管变形主控因素分析
•   3.1 环空束缚流体
•   3.2 页岩储层中的岩性界面
•   3.3 循环压力-温度载荷
•   3.4 压裂过程中的地层滑移
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 席岩,李军,柳贡慧,曾义金,李剑平

关键词: 套管变形,多级压裂,热流固耦合,温压交变,地层滑移

来源: 特种油气藏 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学,北京工业大学,中国石化石油工程技术研究院,中国石油测井有限公司

基金: 国家自然科学基金联合基金重点项目“页岩气水平井井筒完整性失效机理与控制方法”(U1762211),中国石油重大科技专项“复杂应力条件下固井水泥环和套管柱完整性分析”(2016E0608)

分类号: TE931.2;TE377

页码: 1-6

总页数: 6

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