套管偏心对压裂井水泥环力学完整性的影响研究

作     者：黄熠 陈浩东 郑浩鹏 刘裕 郑双进 HUANG Yi;CHEN Haodong;ZHENG Haopeng;LIU Yu;ZHENG Shuangjin

作者机构：中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524000 中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570100 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 

基　　金：中海石油(中国)有限公司重大项目课题“南海西部油田上产2000万方钻完井关键技术研究(编号:CNOOC-KJ135ZDXM38ZJ05ZJ)” 国家自然科学基金“不规则井眼固井环空流场及井壁附着泥浆滞留机理研究(编号:51804043)”部分研究成果 

出 版 物：《中国海上油气》 (China Offshore Oil and Gas)

年 卷 期：2022年第34卷第6期

页      码：135-141页

摘      要：在石油与天然气井的压裂开采过程中,水泥环力学完整性问题是制约油气高效开发的重要因素,而套管偏心又是影响水泥环力学完整性的关键因素之一。本文使用数值模拟方法针对套管居中及偏心条件下的压裂井水泥环进行了应力分析,并基于自主研制的固井水泥环完整性失效评价装置,模拟压裂工况针对套管居中及偏心条件下的水泥环力学完整性进行了测试,随后结合数值模拟方法进行了对比分析。研究结果表明:(1)套管偏心容易导致水泥环窄边应力集中,在同等水泥石强度条件下,套管偏心工况下水泥环完整性更容易失效,水泥石拉伸破坏裂纹集中在水泥环窄边处;(2)随着套管偏心度增大,固井一界面的最大径向应力随之增大,套管偏心度从0%升高至33%,固井一界面的最大径向应力增大4.7%,水泥环完整性失效风险相应增加。本文研究成果可为准确评价压裂井水泥环力学完整性、套管居中优化设计提供参考。

主 题 词：套管偏心 力学完整性 模拟实验 数值分析 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.11935/j.issn.1673-1506.2022.06.014

馆 藏 号：203115826...