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题名体积压裂过程中岩性界面对套管应力影响研究
被引量：11
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作者
席岩
李军
梅博文
张华礼
连威
黄纪勇
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机构
中国石油大学(北京)
中石油物资公司
西南油气田分公司工程技术研究院
贵州天然气能源投资股份有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2018年第5期115-121,共7页
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文摘
页岩气井压裂过程中套管变形问题显著,岩性界面是导致套管变形的重要影响因素。基于页岩气井压裂工程实际,建立了套管-水泥环-地层有限元模型,采用解析法和数值法结合的方式,计算了页岩储层各向异性、瞬态温度-压力耦合作用以及岩性界面对套管应力的影响。研究结果表明:相比各向同性储层,页岩储层各向异性提高了套管应力,弹性模量各向异性相比泊松比各向异性更为敏感;瞬态温度-压力耦合作用下套管应力先增大后减小,压裂液排量越大,套管应力越高;岩性界面大幅提高了套管应力,是导致套管产生变形的重要原因。研究结果可为页岩气井压裂过程中套管完整性设计和控制提供参考。
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关键词
套管变形
岩性界面
瞬态温度-压力耦合
套管应力
体积压裂
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Keywords
casing deformation
lithology inter face
transient temperature-pressure coupling
casing stress
stimulated reservoir volume fracturing
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分类号
TE934
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名深层页岩气水泥环界面密封失效机理研究
被引量：6
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作者
范明涛
李社坤
李军
李艳
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机构
中石化中原石油工程有限公司固井公司
中国石油大学(北京)石油工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第1期53-57,共5页
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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)
中石化集团公司项目“深层页岩气固井关键技术研究与应用”(JPE19017-3)。
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文摘
深层页岩气具有埋藏深、地温高、破裂压力高等特点,压裂过程中,大排量和高泵压的施工方式导致气井环空带压的问题较为突出。为此,采用数值模拟方法,构建了考虑一界面胶结损伤的瞬态力-热耦合水泥环密封性评价模型,分析了深层页岩气井大排量压裂过程中水泥环一界面的胶结失效规律。分析结果表明:冷流体的高速注入所产生的较大温降可以降低高压注液期间水泥环一界面的径向应力,从而缓解压力加载阶段水泥环一界面的塑性变形;深层页岩气井水泥环一界面的密封性失效主要发生在停泵泄压阶段,泄压时的井底温降越大,水泥环一界面越易发生胶结失效而产生微环隙;现场可通过降低水泥石的导热系数,采取分段泄压的施工工艺来消除冷流体注入所导致的负面影响。研究成果对深层页岩气井环空带压问题的有效控制具有重要意义。
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关键词
深层页岩气
瞬态温度-压力耦合
水泥环
损伤程度
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Keywords
deep shale gas
transient temperature-pressure coupling
cement sheath
damage degree
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分类号
TE256
[石油与天然气工程—油气井工程]
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