页岩气井多簇压裂套管应力影响因素分析

摘要：

页岩气井储层改造多采用多簇压裂技术实现增产目的,同时也引发了套管失效问题.为研究多簇压裂对套管应力的影响,基于理论公式和有限元分析方法,建立套管应力力学计算模型和多簇裂缝-地层-水泥环-套管三维有限元模型,借助力学模型验证有限元模型的可行性,模拟裂缝簇数、岩石弹性模量、水泥环弹性模量、套管内壁压力和地应力变化对套管应力的影响,并针对威荣区块某井压裂段进行实例分析.研究结果表明:套管应力随着裂缝倾角θ的增大而减小,θ=15°为套管应力风险值;套管应力随着压裂簇数的增加整体呈现先小幅增大后减小的趋势;套管应力随着岩石弹性模量的增大而减小,当岩石弹性模量低于45 GP a时,套管应力随着水泥环的硬度增强而增大;套管应力随着水泥环弹性模量的增大而增大,变内压不会改变套管应力变化趋势;套管应力随套管内壁压力的增大而增大,地应力差值的变化不改变套管应力变化趋势;随着地应力差值的增大,套管应力呈现增大的趋势.研究成果对多簇压裂套管的损坏防治具有一定的指导意义.

关键词：多簇压裂、套管应力、多簇裂缝诱导应力场、裂缝簇数、地应力场、页岩气井

所属期刊栏目：51

分类号：TE934(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气集团有限公司创新基金2019D-5007-0205

在线出版日期：2023-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：148-156