本文選題：溫度 + 壓力�。� 參考：《石油鉆探技術》2017年03期

【摘要】：為解決頁巖氣井環(huán)空帶壓的問題,進行了壓裂及生產(chǎn)過程中溫度和壓力變化對頁巖氣井環(huán)空帶壓影響的力學分析。以彈性力學為基礎,建立了頁巖氣井直井段雙層套管系統(tǒng)的力學模型,基于界面上應力相等及位移連續(xù)條件,推導了各界面的徑向應力計算方程,并討論了套管內(nèi)壓、溫度、地應力等因素對水泥環(huán)封隔能力的影響規(guī)律。研究結果表明:溫度升高、內(nèi)壓及地應力增大、水泥環(huán)彈性模量增大均有利于提高水泥環(huán)的封隔能力,減小套管壁厚有利于增加界面的徑向應力;隨著井深的增加,界面徑向應力變大,水泥環(huán)封隔能力增強,提高直井段下部水泥環(huán)的封隔能力是降低井口環(huán)空帶壓風險的關鍵;第一界面和第二界面是固井失效的危險點,提高第一、第二界面的固井質(zhì)量,有利于降低形成環(huán)空帶壓的風險。
[Abstract]:In order to solve the problem of annular zone pressure in shale gas wells, the influence of temperature and pressure on annular zone pressure of shale gas wells during fracturing and production was analyzed. On the basis of elastic mechanics, the mechanical model of double-layer casing system in straight section of shale gas well is established. Based on the condition of equal stress and continuous displacement at the interface, the radial stress calculation equation of various faces is derived, and the internal pressure and temperature of casing are discussed. The influence of ground stress and other factors on the sealing ability of cement ring. The results show that the increase of temperature, internal pressure and in-situ stress, and the increase of elastic modulus of cement ring are beneficial to improve the sealing ability of cement sheath, and decrease the thickness of casing wall to increase the radial stress of interface, and with the increase of well depth, The radial stress of the interface increases and the sealing ability of the cement ring increases. Increasing the sealing ability of the cement ring at the bottom of the vertical section is the key to reduce the risk of the hole pressure in the wellhead ring, the first interface and the second interface are the danger points of cementing failure, and the first, and the second interface are the risk points of cementing failure. The cementing quality of the second interface is helpful to reduce the risk of forming annulus zone pressure.
【作者單位】： 石油工程教育部重點實驗室(中國石油大學(北京));
【基金】：國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體項目“復雜油氣井鉆井與完井基礎研究”(編號:51521063) 國家重點研發(fā)計劃課題“鉆井工藝及井筒工作液關鍵技術研究”(編號:2016YFC0303303) 國家科技重大專項“復雜結構井、叢式井設計與控制新技術”(編號:2017ZX05009-003)聯(lián)合資助
【分類號】：TE256

【參考文獻】

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10 殷有泉;陳朝偉;李平恩;;套管-水泥環(huán)-地層應力分布的理論解[J];力學學報;2006年06期

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6 劉陽;;威遠地區(qū)頁巖氣水平井固井技術研究與應用[J];非常規(guī)油氣;2017年03期

7 劉明穎;李文濤;;頁巖氣藏滲流模型的特征混合有限元數(shù)值模擬[J];數(shù)學的實踐與認識;2017年11期

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7 楊謀;孟英峰;李皋;鄧建民;趙向陽;;鉆井全過程井筒-地層瞬態(tài)傳熱模型[J];石油學報;2013年02期

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10 張智;周延軍;付建紅;陳明;李文飛;施太和;;含硫氣井的井筒完整性設計方法[J];天然氣工業(yè);2010年03期

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7 李立;;中國正式實施新型能源頁巖氣開發(fā)[J];石油鉆采工藝;2009年05期

8 ;我國首個頁巖氣開發(fā)項目在綦江啟動[J];吐哈油氣;2009年03期

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4 吳西順;;世界各國頁巖氣政策綜述[A];中國地質(zhì)學會2013年學術年會論文摘要匯編——S01地質(zhì)科技與國土資源管理科學研討分會場[C];2013年

5 ;中國頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及前景展望[A];“寶塔油氣”杯第四屆天然氣凈化、液化、儲運與綜合利用技術交流會暨LNG國產(chǎn)化新技術新設備展示會論文集[C];2014年

6 林斌;郭巍;趙肖冰;曹瀚升;王少華;;頁巖氣資源評價方法:概率體積法在三江盆地古生代頁巖氣中的應用[A];中國礦物巖石地球化學學會第14屆學術年會論文摘要專輯[C];2013年

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9 劉禹;王常斌;文建軍;宋付權;;頁巖氣滲流中的力學模型分析[A];第二十五屆全國水動力學研討會暨第十二屆全國水動力學學術會議文集（上冊）[C];2013年

10 滕吉文;劉有山;;中國頁巖氣成藏和潛在產(chǎn)能與對環(huán)境的污染分析[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學術論文匯編——特提斯研究中心[C];2014年

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5 本報記者 胡學萃;頁巖氣：有望改變我國能源格局[N];中國能源報;2009年

6 胡文瑞;頁巖氣：“雞肋”變“牛排”[N];中國經(jīng)濟導報;2010年

7 本報記者 高慧麗;喚醒沉睡的頁巖氣[N];地質(zhì)勘查導報;2010年

8 李慧;頁巖氣并非亞洲首選[N];中國能源報;2010年

9 本報記者 王海霞;頁巖氣勘探熱潮席卷歐洲[N];中國能源報;2010年

10 特約記者 劉楠;我國頁巖氣開采將從重慶起步[N];中國化工報;2010年

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10 潘磊;下?lián)P子地區(qū)二疊系頁巖儲集物性及含氣性地質(zhì)模型[D];中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所);2016年

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10 顏君;頁巖氣儲層感應測井數(shù)值模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

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本文編號：2033158