本文選題：四川盆地 + 頁巖氣　； 參考：《天然氣工業(yè)》2017年07期

【摘要】：四川盆地內(nèi)的幾個國家級頁巖氣示范區(qū)氣井環(huán)空帶壓、套管變形等問題較為突出。為此,通過分析頁巖氣鉆完井過程井筒內(nèi)壓力變化的條件,建立了計算井筒壓力變化全過程的應(yīng)力—應(yīng)變狀態(tài)下的套管—水泥環(huán)—圍巖體系彈塑性力學(xué)模型,應(yīng)用該模型分析了變內(nèi)壓下第一界面、第二界面微環(huán)隙的產(chǎn)生和發(fā)展,進(jìn)而結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。結(jié)果表明:(1)加載過程不會產(chǎn)生微環(huán)隙,但加載內(nèi)壓的大小決定了水泥環(huán)塑性變形的程度;(2)卸載時內(nèi)壓的降低將導(dǎo)致界面受拉,從而產(chǎn)生微環(huán)隙,破壞水泥環(huán)的完整性;(3)可以通過優(yōu)選水泥漿配方,提高水泥環(huán)力學(xué)性能,結(jié)合施工工藝措施優(yōu)化來保障頁巖氣井水泥環(huán)完整性。13口井的現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用結(jié)果表明,水平段固井質(zhì)量平均優(yōu)質(zhì)率達(dá)92.67%,其中已投產(chǎn)的11口井均未出現(xiàn)環(huán)空帶壓,有效地改善了頁巖氣示范區(qū)的氣井環(huán)空帶壓問題。該項(xiàng)研究成果可為同類區(qū)塊固井水泥環(huán)完整性管理提供幫助。
[Abstract]:The problems of annular zone pressure and casing deformation in several national shale gas demonstration areas in Sichuan Basin are prominent.Therefore, by analyzing the condition of pressure variation in wellbore during shale gas drilling and completion, an elastic-plastic mechanical model of casing cement ring-surrounding rock system under stress-strain state for calculating wellbore pressure change is established.The model is used to analyze the generation and development of the first interface and the second microannular gap under variable internal pressure, and then the calculation is carried out based on the actual field data.The results show that the microannular gap will not be produced during loading, but the degree of plastic deformation of cement ring is determined by the magnitude of loading internal pressure.Destroying the integrity of cement ring / cement ring can improve the mechanical properties of cement ring by optimizing cement slurry formula, combined with optimization of construction technology measures to ensure the integrity of cement ring in shale gas wells. The results of field test and application show that the cement ring integrity of shale gas wells can be improved.The average high quality rate of horizontal cementing is 92.67%, and no annular zone pressure has been found in 11 wells that have been put into production, which effectively improves the annular zone pressure of gas wells in shale gas demonstration area.The research results can be helpful to the integrity management of cementing cement ring in the same block.
【作者單位】： 中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院;中國石油浙江油田公司;中國石油大學(xué)(北京);
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項(xiàng)目(編號:2013CB228003) 國家科技重大專項(xiàng)(編號:2016ZX05022-005、2016ZX05020-003) 中國石油天然氣集團(tuán)公司重大工程專項(xiàng)(編號:2013E-3805、2013E-3810);中國石油天然氣集團(tuán)公司重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號:2016A-3904) 中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)(編號:2016E-0608)
【分類號】：TE256

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 范明濤;柳貢慧;李軍;郭雪利;何淼;李夢博;;頁巖氣井溫壓耦合下固井質(zhì)量對套管應(yīng)力的影響[J];石油機(jī)械;2016年08期

2 初緯;沈吉云;楊云飛;李勇;高德利;;連續(xù)變化內(nèi)壓下套管-水泥環(huán)-圍巖組合體微環(huán)隙計算[J];石油勘探與開發(fā);2015年03期

3 盧亞鋒;鄭友志;佘朝毅;唐庚;劉祥康;郭建華;李早元;;基于水泥石實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的水泥環(huán)力學(xué)完整性分析[J];天然氣工業(yè);2013年05期

4 張研;邵建富;;水泥基材料在寬圍壓范圍的本構(gòu)模型[J];固體力學(xué)學(xué)報;2011年03期

5 陳朝偉;蔡永恩;;套管-地層系統(tǒng)套管載荷的彈塑性理論分析[J];石油勘探與開發(fā);2009年02期

6 殷有泉;陳朝偉;李平恩;;套管-水泥環(huán)-地層應(yīng)力分布的理論解[J];力學(xué)學(xué)報;2006年06期

7 殷有泉;蔡永恩;陳朝偉;劉繼生;;非均勻地應(yīng)力場中套管載荷的理論解[J];石油學(xué)報;2006年04期

8 李軍;陳勉;柳貢慧;張輝;;套管、水泥環(huán)及井壁圍巖組合體的彈塑性分析[J];石油學(xué)報;2005年06期

9 練章華,劉干,唐波,董范,李淵;塑性流動地層套管破壞的有限元分析[J];天然氣工業(yè);2002年06期

10 練章華，張先普，趙國珍，，何明燭，王鋼，曾長久;巖石、水泥環(huán)、套管互作用的粘彈塑性有限元力學(xué)模型[J];西南石油學(xué)院學(xué)報;1994年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 萬曦超;油氣井固井水泥環(huán)力學(xué)研究[D];西南石油大學(xué);2006年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李娟;郭辛陽;步玉環(huán);;變內(nèi)壓條件下膨脹水泥與地層機(jī)械性能的匹配[J];當(dāng)代化工;2017年07期

2 李軍;席巖;付永強(qiáng);張華禮;;利用分段固井方法提高頁巖氣井筒完整性[J];鉆采工藝;2017年04期

3 廖仕孟;桑宇;宋毅;曾波;劉望;楊蕾;;頁巖氣水平井套管變形影響段分段壓裂工藝研究及現(xiàn)場試驗(yàn)[J];天然氣工業(yè);2017年07期

4 劉碩瓊;李德旗;袁進(jìn)平;齊奉忠;沈吉云;郭滿滿;;頁巖氣井水泥環(huán)完整性研究[J];天然氣工業(yè);2017年07期

5 史玉才;管志川;席傳明;苗在強(qiáng);付成林;;基于水泥環(huán)完整性分析的許用套管內(nèi)壓力解析計算方法[J];天然氣工業(yè);2017年07期

6 劉春剛;孫珍平;;大直徑抽采鉆孔套管護(hù)孔強(qiáng)度研究[J];煤礦安全;2017年06期

7 席巖;柳貢慧;李軍;查春青;連威;李光磊;;力-熱耦合作用下套管應(yīng)力瞬態(tài)變化研究[J];石油機(jī)械;2017年06期

8 劉奎;高德利;曾靜;房軍;王宴濱;;溫度與壓力作用下頁巖氣井環(huán)空帶壓力學(xué)分析[J];石油鉆探技術(shù);2017年03期

9 李早元;祁凌;劉銳;辜濤;孫勁飛;;空心微珠低密度水泥環(huán)完整性試驗(yàn)研究[J];石油鉆探技術(shù);2017年03期

10 張林海;劉仍光;周仕明;陶謙;;模擬壓裂作用對水泥環(huán)密封性破壞及改善研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2017年13期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王勛;射孔條件和材料屬性對水壓作用下套管井強(qiáng)度影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 程朝;頁巖氣水平井壓裂水泥環(huán)力學(xué)完整性研究[D];西南石油大學(xué);2016年

3 謝和;固井套管及水泥環(huán)力學(xué)完整性研究[D];西南石油大學(xué);2016年

4 林鑾;漂珠低密度水泥石力學(xué)性能分析和材料改性研究[D];西南石油大學(xué);2016年

5 李楊;二氧化碳地質(zhì)存儲過程中井筒完整性研究[D];東北石油大學(xué);2016年

6 余雄風(fēng);基于多因素耦合的熱采井套損影響及防治研究[D];西南石油大學(xué);2016年

7 宋保寰;偏心條件下水泥漿二界面的切應(yīng)力和膠結(jié)強(qiáng)度的研究及應(yīng)用[D];東北石油大學(xué);2015年

8 周偉勇;基于分布式光纖傳感器的固井質(zhì)量評價技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

9 楊玉豪;擠水泥設(shè)計計算及軟件開發(fā)[D];西南石油大學(xué);2014年

10 胡光輝;定向井固井水泥環(huán)應(yīng)力分布研究[D];西南石油大學(xué);2014年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 潘林華;程禮軍;張燁;張士誠;王飛;;頁巖水平井多段分簇壓裂起裂壓力數(shù)值模擬[J];巖土力學(xué);2015年12期

2 田中蘭;石林;喬磊;;頁巖氣水平井井筒完整性問題及對策[J];天然氣工業(yè);2015年09期

3 彭泉霖;何世明;章景城;薛偉超;彭新俠;;水泥環(huán)缺陷對套管強(qiáng)度影響研究現(xiàn)狀及展望[J];鉆采工藝;2015年04期

4 戴強(qiáng);;頁巖氣井完井改造期間生產(chǎn)套管損壞原因初探[J];鉆采工藝;2015年03期

5 于浩;練章華;林鐵軍;;油田固井質(zhì)量對套管損壞影響的數(shù)值仿真[J];計算機(jī)仿真;2014年09期

6 黎麗麗;彭建云;張寶;曾努;劉勇;;高壓氣井環(huán)空壓力許可值確定方法及其應(yīng)用[J];天然氣工業(yè);2013年01期

7 馬發(fā)明;佘朝毅;郭建華;;四川盆地高含硫氣井完整性管理技術(shù)與應(yīng)用——以龍崗氣田為例[J];天然氣工業(yè);2013年01期

8 楊振杰;朱海濤;王嘉淮;羅天雨;王容軍;;天然氣井套間氣竄自修復(fù)技術(shù)[J];天然氣工業(yè);2012年10期

9 陳占鋒;朱衛(wèi)平;狄勤豐;唐繼平;梁紅軍;;非均勻地應(yīng)力下套管偏心對抗擠強(qiáng)度的影響[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

10 鄭友志;佘朝毅;姚坤全;馬發(fā)明;王欣;唐庚;羅詠楓;程小偉;郭小陽;;川渝地區(qū)含硫氣井固井水泥環(huán)界面腐蝕機(jī)理分析[J];天然氣工業(yè);2011年12期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 唐波;油層段套管損壞機(jī)理研究[D];西南石油學(xué)院;2003年

2 王素玲;套損井修復(fù)中水泥環(huán)的損傷研究[D];大慶石油學(xué)院;2002年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊恒林;陳勉;金衍;張廣清;;套管水泥環(huán)剛度與強(qiáng)度對抗擠性能影響分析[J];天然氣工業(yè);2006年11期

2 曾德智;林元華;李雙貴;施太和;;非均勻地應(yīng)力下水泥環(huán)界面應(yīng)力分布規(guī)律研究[J];石油鉆探技術(shù);2007年01期

3 張建忠;張志全;于洋洋;魏勇;張軍杰;榮杰;段錚;;非均勻地應(yīng)力下套管水泥環(huán)受力研究[J];斷塊油氣田;2007年02期

4 陳朝偉;殷有泉;;水泥環(huán)對套管載荷影響的理論研究[J];石油學(xué)報;2007年03期

5 李雙貴;曾德智;林元華;易浩;劉曉平;;水泥環(huán)對套管外載的影響規(guī)律研究[J];西部探礦工程;2007年11期

6 王耀鋒;李軍強(qiáng);楊小輝;王水航;高曉剛;;水泥環(huán)彈性模量和泊松比與地層性質(zhì)匹配關(guān)系研究[J];石油鉆探技術(shù);2008年06期

7 周兵;姚曉;華蘇東;;套管試壓對水泥環(huán)完整性的影響[J];鉆井液與完井液;2009年01期

8 賈春雨;代曉宇;;橢圓水泥環(huán)厚度和彈性模量對套管受力的影響分析[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

9 趙鵬;趙志寶;劉樂華;;水泥環(huán)缺失對套管損壞的影響分析[J];油氣田地面工程;2009年10期

10 沈曉濱;;動載荷條件下水泥環(huán)損傷原因分析[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

相關(guān)會議論文 前2條

1 鄭友志;郭小陽;梁濤;李早元;張智勇;;混合材水泥石微觀結(jié)構(gòu)對其聲學(xué)特性的影響[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（10）[C];2007年

2 徐平;李小春;王小明;方志明;;平面SH波作用下套管-水泥環(huán)的動力響應(yīng)[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 陳正茂;高溫高壓氣井井筒力學(xué)完整性研究[D];西南石油大學(xué);2013年

2 聶臻;水泥環(huán)密封失效機(jī)理研究及應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

3 楊志伏;基于水泥凝固過程的油井結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 李早元;有助于改善層間封隔能力的聚合物多元水泥體系材料特性研究[D];西南石油大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 肖蘇慧;固井水泥環(huán)對套管抗擠壓性能的分析與研究[D];山東大學(xué);2015年

2 王澤凡;水壓作用下套管井的應(yīng)力分析與流體竄槽機(jī)制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 王博;非均勻的地應(yīng)力下水泥環(huán)結(jié)構(gòu)完整性規(guī)律分析[D];東北石油大學(xué);2015年

4 陳思宇;套管內(nèi)載荷作用下水泥環(huán)力學(xué)性能分析[D];東北石油大學(xué);2016年

5 張凱;高壓氣井水泥環(huán)力學(xué)損傷機(jī)理及材料改性試驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2016年

6 程朝;頁巖氣水平井壓裂水泥環(huán)力學(xué)完整性研究[D];西南石油大學(xué);2016年

7 袁彬;壓裂對水泥環(huán)受力及改善其力學(xué)特性材料研究[D];西南石油大學(xué);2016年

8 謝和;固井套管及水泥環(huán)力學(xué)完整性研究[D];西南石油大學(xué);2016年

9 萬曦超;油氣井固井水泥環(huán)力學(xué)研究[D];西南石油大學(xué);2006年

10 李國;井下工況及載荷對水泥環(huán)的影響研究[D];西南石油大學(xué);2006年

本文編號：1764430