循环载荷作用下微环隙的产生及演变

摘要：

针对页岩气井多级压裂过程中出现的环空带压问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,明确了导致B环空带压的主控因素,分析了循环载荷作用下直井段、斜井段、水平段Ⅰ,Ⅱ界面微环隙产生和演变的过程.实验结果表明:循环载荷作用下水泥石产生了累积塑性应变,初始塑性应变最大(0.28％),后续呈近似线性增长,20次循环后达0.65％.全尺寸水泥环密封能力评价实验表明,B环空Ⅰ界面在14个循环加卸载后监测到气体.数值模拟结果与实验结果具有较好的一致性.降低套管内压、降低弹性模量至2～4 GPa、提高泊松比至0.27以上,有利于保持水泥环密封完整性.研究成果可为压裂过程中水泥环密封完整性设计及控制提供参考,并具有重要的理论和工程意义.

关键词：环空带压、密封失效、微环隙、循环载荷

所属期刊栏目：27

分类号：TE357.1+1(油气田开发与开采)

资助基金：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”;国家自然科学基金面上项目“长水平段非均质页岩储层非均匀分簇射孔优化研究”

在线出版日期：2020-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：522-527