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页岩气井套管内压周期变化对水泥环密封失效的实验研究
被引量：
12
1
作者
杨广国
刘奎
+3 位作者
曾夏茂
刘仍光
艾军
郝丽丽
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第13期5311-5317,共7页
压裂、回注、储气库注采等作业将造成套管内压的循环变化,最终导致水泥环的密封失效。针对前人套管内压循环变化造成水泥环密封失效破坏的实验研究并结合最新的实验结果,分析了是否考虑地层岩石约束两种井眼系统工况条件下的水泥环失效...
压裂、回注、储气库注采等作业将造成套管内压的循环变化,最终导致水泥环的密封失效。针对前人套管内压循环变化造成水泥环密封失效破坏的实验研究并结合最新的实验结果,分析了是否考虑地层岩石约束两种井眼系统工况条件下的水泥环失效破坏方式。分析结果显示:未考虑地层岩石约束的实验易导致水泥环的周向拉伸破坏而产生径向裂纹;套管-水泥环界面过渡区的存在能降低水泥环的径向压应力和周向拉应力,从而降低水泥环产生拉伸破坏的风险;考虑地层岩石的约束时,水泥环内外界面受到套管和地层岩石的径向和周向约束,阻止了已经达到拉伸强度极限的水泥环发生拉伸破坏而产生径向裂纹的趋势;套管内压增大时,井下工况中水泥环主要发生塑性屈服破坏产生微环隙,基本不会发生周向拉伸破坏。研究成果可为固井优化设计提供参考。
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关键词
水泥环
密封失效
拉伸破坏
塑性变形
微环隙
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职称材料
题名
页岩气井套管内压周期变化对水泥环密封失效的实验研究
被引量：
12
1
作者
杨广国
刘奎
曾夏茂
刘仍光
艾军
郝丽丽
机构
中国石油化工股份有限公司
石油
工程
技术研究院
中国石油化工股份有限公司西南石油工程有限公司固井分公司
中国石油化工股份有限公司
重庆涪陵页岩气勘探开发
有限公司
大庆油田
有限
责任
公司
第一采油厂
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第13期5311-5317,共7页
基金
国家科技重大专项(2016ZX05021-005,2016ZX05060-12)
国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目(U19B6003-05-04)
中国石化科技部项目(PE19015,GCY2020-CX-16)。
文摘
压裂、回注、储气库注采等作业将造成套管内压的循环变化,最终导致水泥环的密封失效。针对前人套管内压循环变化造成水泥环密封失效破坏的实验研究并结合最新的实验结果,分析了是否考虑地层岩石约束两种井眼系统工况条件下的水泥环失效破坏方式。分析结果显示:未考虑地层岩石约束的实验易导致水泥环的周向拉伸破坏而产生径向裂纹;套管-水泥环界面过渡区的存在能降低水泥环的径向压应力和周向拉应力,从而降低水泥环产生拉伸破坏的风险;考虑地层岩石的约束时,水泥环内外界面受到套管和地层岩石的径向和周向约束,阻止了已经达到拉伸强度极限的水泥环发生拉伸破坏而产生径向裂纹的趋势;套管内压增大时,井下工况中水泥环主要发生塑性屈服破坏产生微环隙,基本不会发生周向拉伸破坏。研究成果可为固井优化设计提供参考。
关键词
水泥环
密封失效
拉伸破坏
塑性变形
微环隙
Keywords
cement sheath
sealing failure
tensile failure
plastic deformation
micro annulus
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
页岩气井套管内压周期变化对水泥环密封失效的实验研究
杨广国
刘奎
曾夏茂
刘仍光
艾军
郝丽丽
《科学技术与工程》
北大核心
2021
12
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