水平井压裂过程中固井界面裂缝的扩展规律

摘要：

页岩气水平井压裂过程中,高压流体的注入可能会引起压裂液沿水泥环一、二界面的窜流,对页岩气井井筒完整性提出了严峻挑战.基于CZM模型建立了定注入压力下水泥环一、二界面裂缝扩展模型,分析了水泥环、地层力学参数对固井界面裂缝扩展的影响规律.研究结果表明:提高固井二界面的胶结强度能同时抑制一、二界面的裂缝扩展;水泥环弹性模量由4 GPa增加至9 GPa,一、二界面扩展长度分别降低10 m、19 m,当弹性模量超过6 GPa时,其对二界面的影响减弱,泊松比由0.2增加至0.3,一、二界面裂缝长度分别降低10m、1m,表明泊松比主要会对一界面的裂缝扩展有所影响;地层弹性量从25 GPa增加到35 GPa,一、二界面裂缝长度分别增加3 m、9m,表明弹性模量较低的地层有助于控制界面裂缝扩展.研究结果对水平井压裂过程中水泥环密封完整性的评价以及水泥浆体系的优选具有一定的指导意义.

关键词：水力压裂、水泥环、CZM、裂缝扩展

所属期刊栏目：39

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：中石化集团公司项目;中石化集团公司项目

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：761-766,775