開發(fā)頁巖氣過程中,需要進行大規(guī)模的壓裂增產(chǎn)作業(yè),大型體積壓裂增加了頁巖地層的導(dǎo)流能力,能有效提高單井產(chǎn)量,但在壓裂過程中許多井段出現(xiàn)套管損壞現(xiàn)象,給后續(xù)的壓裂作業(yè)和生產(chǎn)帶來了困難。本文旨在研究頁巖氣井地層滑移致套管損壞的機理,分析影響地層滑移量的因素。對長寧—威遠地區(qū)頁巖氣井的套管損壞現(xiàn)象進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),套損點附近天然裂縫發(fā)育,套損井段多位于層理面附近。應(yīng)用SPSS軟件對套管損壞問題進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),套管損壞與壓裂過程中注入的壓裂液有明顯的相關(guān)性。因此,頁巖氣水平井在體積壓裂過程中的套管損壞問題可能與天然裂縫和層理面的滑移有關(guān)。為了研究該地區(qū)頁巖氣井地層的滑移機理,建立了地層裂縫受力模型,應(yīng)用復(fù)變函數(shù)理論對模型進行求解,得到了定量計算裂縫面滑移量的方法。應(yīng)用COMSOL軟件對影響裂縫滑移量的因素以及裂縫間的相互影響情況做了數(shù)值模擬分析,研究表明:長寧-威遠地區(qū)頁巖層裂縫面的滑移量能達到厘米級;影響裂縫面滑移量的主要因素有縫內(nèi)流體壓力、地層巖石楊氏模量、地應(yīng)力條件、裂縫半長和裂縫的傾角;裂縫面的滑移量還受相鄰裂縫影響,裂縫間的距離越近,縫內(nèi)流體壓力越大,相互間的影響越明顯。 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

寧-威遠地區(qū)頁巖氣井套管損壞問題統(tǒng)計分析寧-威遠地區(qū)頁巖氣井套管損壞現(xiàn)狀-威遠國家級頁巖氣生產(chǎn)示范區(qū)位于四川盆地南部，從 2013 年開探開發(fā)階段，該地區(qū)頁巖氣資源儲量大，但開采技術(shù)難度高。在分頁巖氣井出現(xiàn)了較為嚴重的套管損壞情況，這導(dǎo)致了部分水平入、橋塞在后續(xù)的水力壓裂過程中無法達到目的層位以及在固井密封性能差等一系列問題。這些問題嚴重影響了現(xiàn)場正常的壓裂有的井段不得不放棄壓裂作業(yè)。壓裂井段減少，水平井段的有效，嚴重影響了單井產(chǎn)量，增加了開發(fā)成本，給頁巖氣的經(jīng)濟高效。如圖 2.1 展示了現(xiàn)場套管損壞的情況，圖 2.2 是發(fā)生套管損壞井 W24 多臂井徑測井的結(jié)果。

圖 2.2 威 202H3-3 井 MIT24 多臂井徑測井結(jié)果.2 Multi arm well diameter logging results of We20進行壓裂作業(yè)的 101 口井進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，壓7%，如表 2.1 所示。其中 32 口套管損壞井的損壞問題被迫放棄壓裂 161 段，放棄比例達氣井有效壓裂段長度減少，極大地影響了單效果，造成了極大地經(jīng)濟損失。因此，套管中亟待解決的問題。 2.1 長寧-威遠區(qū)塊頁巖氣井油層套管變形情況統(tǒng)計2.1 Statistical table of casing deformation in shale gin Changning and Weiyuan block壓裂井（口）變形井（口）變形比例（%）設(shè)計段數(shù)（段）壓裂段數(shù)（段）放棄數(shù)（

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]體積壓裂過程中套管失效機理研究[D]. 于浩.西南石油大學 2015
[2]頁巖地層水力裂縫剪切滑移機理研究[D]. 魏瑞.西南石油大學 2015



本文編號：3562420