大壓差條件下水泥環(huán)密封完整性分析及展望
本文關(guān)鍵詞:大壓差條件下水泥環(huán)密封完整性分析及展望 出處:《天然氣工業(yè)》2017年04期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:為解決目前頁(yè)巖氣井、深井油氣勘探開(kāi)發(fā)中廣泛存在的環(huán)空帶壓?jiǎn)栴},結(jié)合理論研究成果及實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果,分析得出了目前在"深層、低滲透、非常規(guī)"油氣資源勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,大壓差條件是造成水泥環(huán)密封完整性失效主要原因的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)四川盆地頁(yè)巖氣井、安岳氣田和塔里木盆地庫(kù)車(chē)山前等區(qū)塊高溫高壓深井在鉆井、壓裂、生產(chǎn)過(guò)程中大壓差工況進(jìn)行梳理和定量計(jì)算,運(yùn)用計(jì)算結(jié)果解釋了上述兩個(gè)地區(qū)氣井在大壓差條件下水泥環(huán)密封完整性失效的原因:加載階段水泥環(huán)周向出現(xiàn)的拉應(yīng)力、加載—卸載工況使水泥環(huán)產(chǎn)生塑性變形、在卸載過(guò)程中界面產(chǎn)生拉應(yīng)力等,造成水泥環(huán)拉伸破壞及界面微環(huán)隙,從而破壞密封完整性。歸納總結(jié)了井筒全生命周期各環(huán)節(jié)出現(xiàn)密封完整性失效的風(fēng)險(xiǎn),初步提出了大壓差條件下保障水泥環(huán)密封完整性的應(yīng)對(duì)措施:①提升水泥石抗變形能力;②提高第一界面及第二界面膠結(jié)力;③提高界面接觸力。
[Abstract]:In order to solve the problem of annular zone pressure in shale gas well and deep well exploration and development, combined with theoretical research results and laboratory simulation results, it is concluded that the present situation is deep and low permeability. In the process of exploration and development of unconventional oil and gas resources, the condition of large pressure difference is the main reason for the failure of seal integrity of cement ring. High temperature and high pressure deep wells in Anyue gas field and Kuqa mountain front of Tarim Basin are combed and quantitatively calculated during drilling, fracturing and production. The calculation results are used to explain the reasons for the failure of cement ring seal integrity under the condition of large pressure difference: the tensile stress of cement ring circumference in loading stage. The loading-unloading condition causes plastic deformation of cement ring and tensile stress at the interface during unloading, which results in tensile failure of cement ring and interfacial microannulus. In order to destroy seal integrity, the risk of seal integrity failure in every link of wellbore life cycle is summarized. The measures to protect the seal integrity of cement ring under the condition of large pressure difference are put forward preliminarily: 1 to improve the deformation resistance of cement stone; (2) improving the bonding force of the first and second interfaces; (3) increasing the contact force of the interface.
【作者單位】: 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(編號(hào):2013CB228003) 國(guó)家重大科技專項(xiàng)(編號(hào):2016ZX05022-005、2016ZX05020-003) 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大工程專項(xiàng)(編號(hào):2013E-3805、2013E-3810);中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào):2016A-3904) 中國(guó)石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)(編號(hào):2016E-0608)
【分類號(hào)】:TE256
【正文快照】: Analysis and perspective of cement sheath integrity undera high differential pressureShen Jiyun,Shi Lin,Li Yong,Liu ShuoqiongJiang Le(CNPC Drilling Research Institute,Beijing 102206,China)0引言近年來(lái),隨著勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程不斷深入,新的油氣資源主要集中在“深層
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,本文編號(hào):1407731
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