页岩气水平井压裂对井筒完整性的影响

摘要：

以弹塑性力学为基础,借助复变函数与应力场分解,对页岩气压裂过程中水平段套管-水泥环-地层系统的力学行为进行分析研究,通过接触面上位移连续条件得到了系统各接触表面的受力表达式;以Drucker-Prager岩土屈服条件为破坏准则,得到了水泥环达到屈服时的最大套管内压力,并讨论了套管及水泥环参数变化对系统受力行为的影响规律.计算结果表明:水泥环内表面比套管更容易达到屈服极限,水泥环厚度对水泥环内壁受力影响较小;增加套管壁厚,有利于保护井筒的完整性;套管内径和水泥环弹性模量对水泥环内壁受力影响较大,套管内径和水泥弹性模量越小,则水泥环越安全.研究结果对于页岩气压裂过程中井筒完整性设计控制具有一定的参考价值.

关键词：页岩气、水平井、压裂、套管水泥环、Drucker-Prager屈服条件、井筒完整性

所属期刊栏目：37

分类号：TE355.6(油气田开发与开采)

资助基金：国家自然科学基金创新研究群体项目51221003;国家重大科技专项2016ZX05009-005;中国石油天然气集团公司科技项目2014A4214

在线出版日期：2016-05-23（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：406-414