壓裂過程中射孔段水泥環(huán)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律
本文選題:射孔 + 壓裂。 參考:《斷塊油氣田》2017年05期
【摘要】:針對壓裂過程中射孔段水泥環(huán)完整性失效,導(dǎo)致壓裂中出現(xiàn)環(huán)空竄流,從而無法有效改善儲層滲流能力的問題,通過建立射孔段套管-水泥環(huán)有限元模型,對壓裂過程中射孔段水泥環(huán)力學(xué)響應(yīng)進行了分析,并研究了不同射孔參數(shù)對射孔段水泥環(huán)的力學(xué)影響規(guī)律。結(jié)果表明:壓裂過程中射孔段水泥環(huán)孔眼周圍存在明顯的應(yīng)力集中和孔間應(yīng)力干擾現(xiàn)象;壓裂過程中固井一界面較二界面更容易產(chǎn)生密封性問題;射孔段水泥環(huán)應(yīng)力分布與射孔相位角有密切關(guān)系,應(yīng)盡量選取90°相位角螺旋射孔方式射孔;射孔孔徑的增加對射孔段水泥環(huán)應(yīng)力分布影響不大,為增加單孔泄油面積,可在小范圍內(nèi)增加射孔孔徑;射孔密度對水泥環(huán)應(yīng)力的影響要大于射孔孔徑,但射孔密度超過16孔/m以后應(yīng)力增加幅度會減小,且影響都在一個數(shù)量級以內(nèi),在有效控制水泥環(huán)射孔損傷的前提下可有限度地增加射孔密度。該研究可為壓裂射孔方案制定提供理論依據(jù)。
[Abstract]:In view of the failure of integrity of perforated section cement ring during fracturing, which leads to annulus channeling in fracturing, which can not effectively improve reservoir percolation ability, the finite element model of perforated segment casing and cement ring is established. The mechanical response of perforated cement ring during fracturing is analyzed, and the influence of different perforation parameters on the mechanical behavior of perforated cement ring is studied. The results show that there is obvious stress concentration and interhole stress interference around the hole around the perforated ring hole during fracturing, and the cementing interface is easier to produce sealing problem than that of the second interface during fracturing. The stress distribution of cement ring in perforation section is closely related to the phase angle of perforation, the 90 擄phase angle spiral perforating mode should be chosen as far as possible, the increase of perforation aperture has little effect on stress distribution of perforated cement ring, in order to increase the oil discharge area of single hole, The effect of perforation density on the stress of cement ring is greater than that on perforating aperture, but when perforation density exceeds 16 / m, the increase of stress will decrease, and the effect will be within one order of magnitude. Under the premise of effectively controlling the perforation damage of cement ring, the perforation density can be increased to a certain extent. This study can provide theoretical basis for the formulation of fracturing perforation scheme.
【作者單位】: 中國石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院;中國石化中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院;中國石化中原石油工程有限公司鉆井二公司;
【基金】:中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目“水力分段壓裂井筒完整性失效機理與判別方法”(R1502039A)
【分類號】:TE357
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,本文編號:2114416
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