發(fā)布時間：2024-03-26 20:22

　　射孔完井作業(yè)中射孔會對水泥環(huán)完整性造成破壞,尤其是固井界面微環(huán)隙的產(chǎn)生,導致后續(xù)壓裂過程中出現(xiàn)環(huán)空帶壓與環(huán)空竄流的問題。針對此問題,建立壓裂過程中水泥環(huán)界面微環(huán)隙擴展三維模型,通過Cohesive單元損傷模型模擬固井界面在體積壓裂過程中微環(huán)隙的擴展,對界面微環(huán)隙的擴展長度進行分析計算,研究不同參數(shù)對壓裂過程中固井界面失封長度的影響。結果表明:適當降低水泥環(huán)彈性模量,提高水泥石與套管、地層的膠結強度有利于減小水泥環(huán)界面微環(huán)隙擴展長度,保證水泥環(huán)有效封固;研究結果能夠對體積壓裂條件下的水泥環(huán)封固性能進行評價和預測。

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【部分圖文】：

圖5模擬結果與試驗結果對比

圖4井筒界面微環(huán)隙擴展壓裂模擬裝置示意圖2微環(huán)隙擴展演化過程

圖1固井一界面初始微環(huán)隙示意圖

在壓裂過程中,當射孔導致固井界面出現(xiàn)微小縫隙后,從井口注入的高壓壓裂液會進入微裂縫中,并克服界面膠結強度引起界面微環(huán)隙,如圖1所示。基于該現(xiàn)象,建立圖2所示水平井水力壓裂水泥環(huán)微環(huán)隙擴展三維模型,套管外徑為139.7mm,內(nèi)徑為127.9mm,水泥環(huán)厚度為30mm,出于網(wǎng)格....

圖2幾何模型

圖1固井一界面初始微環(huán)隙示意圖1.2孔隙與裂縫中流體流動方程

圖3Cohesive單元損傷機制示意圖

式中,τ為流體切應力,Pa;γ為切向應變率;K為稠度系數(shù),Pa·sn′;n′為冪律系數(shù)。Cohesive單元內(nèi)切向流的體積流率[20]定義為

本文編號：3939633