页岩储层剪切套损的数值模拟及固井对策研究?

摘要：

在页岩气开发的水力压裂过程中，岩层滑移引发的剪切套损时有发生。某级压裂引发套损后，导致在后续压裂施工中下放工具受阻，最终被迫放弃对部分区段的压裂改造，使页岩气采收率降低。目前研究者对于是否在滑移面附近固井，以及降低固井水泥刚度能否有效缓解剪切套损2个问题的认识存在分歧，数值模拟可为解决这一问题提供理论支撑。引入了表征剪切套损中套管变形程度的参数：单位横向位移和椭圆度。根据压裂中剪切套损的特点，建立了相应的三维有限元模型，模拟了岩层滑移过程中套管－水泥环－地层系统的变形，分析了不固井长度和固井水泥力学性能对套管剪切变形的影响。研究结果表明：在滑移面附近不固井能有效缓解剪切套损，但单纯改变固井水泥力学性能的效果微乎其微。研究成果对明确缓解剪切套损的固井方法有一定的理论指导意义。

关键词：套损、剪切变形、页岩气、数值模拟、固井方法

所属期刊栏目：44

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目“页岩层水力压裂控制缝网的理论、计算和实验研究”11532008；全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目201326。

在线出版日期：2016-11-09（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：6-10,16