天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2014年
4期
95-98
,共4页
刘洋%严海兵%余鑫%冯予淇%范伟华
劉洋%嚴海兵%餘鑫%馮予淇%範偉華
류양%엄해병%여흠%풍여기%범위화
水泥环%完整性%页岩气%高压气井%地下储气库%弹性水泥%柔性自应力水泥
水泥環%完整性%頁巖氣%高壓氣井%地下儲氣庫%彈性水泥%柔性自應力水泥
수니배%완정성%혈암기%고압기정%지하저기고%탄성수니%유성자응력수니
cement sheath%integrity%shale gas%high pressure gas well%underground natural gas storage%elastic cement%flexible self-stressing cement
川渝气区的部分井因井内压力大幅度改变,导致水泥环密封完整性失效而发生气窜,引起环空带压.为此,考虑水泥环初始应力状态及井内压力变化特点,建立了水泥环力学模型,论述了页岩气井管柱试压和大型体积压裂、川中高压气井固井后大幅度降低钻井液密度、地下储气库井周期性注采作业等典型工况下水泥环密封完整性可能破坏的形式.研究结果表明:试压和压裂可能导致水泥环周向拉伸破坏,形成径向裂缝;井内压力大幅度降低,使套管壁处水泥环承受的径向拉应力超过抗拉强度,破坏界面胶结,形成微环隙;周期性交变载荷可能引起水泥环疲劳破坏.相应的针对性技术对策为:根据后期作业井内压力变化,选用力学性能匹配的弹性水泥浆或柔性自应力水泥浆;常规套管固井在碰压后立即进行管柱试压;固井后井内压力大幅度下降的井,应用径向预应力固井技术和封隔器防止气窜.
川渝氣區的部分井因井內壓力大幅度改變,導緻水泥環密封完整性失效而髮生氣竄,引起環空帶壓.為此,攷慮水泥環初始應力狀態及井內壓力變化特點,建立瞭水泥環力學模型,論述瞭頁巖氣井管柱試壓和大型體積壓裂、川中高壓氣井固井後大幅度降低鑽井液密度、地下儲氣庫井週期性註採作業等典型工況下水泥環密封完整性可能破壞的形式.研究結果錶明:試壓和壓裂可能導緻水泥環週嚮拉伸破壞,形成徑嚮裂縫;井內壓力大幅度降低,使套管壁處水泥環承受的徑嚮拉應力超過抗拉彊度,破壞界麵膠結,形成微環隙;週期性交變載荷可能引起水泥環疲勞破壞.相應的針對性技術對策為:根據後期作業井內壓力變化,選用力學性能匹配的彈性水泥漿或柔性自應力水泥漿;常規套管固井在踫壓後立即進行管柱試壓;固井後井內壓力大幅度下降的井,應用徑嚮預應力固井技術和封隔器防止氣竄.
천투기구적부분정인정내압력대폭도개변,도치수니배밀봉완정성실효이발생기찬,인기배공대압.위차,고필수니배초시응력상태급정내압력변화특점,건립료수니배역학모형,논술료혈암기정관주시압화대형체적압렬、천중고압기정고정후대폭도강저찬정액밀도、지하저기고정주기성주채작업등전형공황하수니배밀봉완정성가능파배적형식.연구결과표명:시압화압렬가능도치수니배주향랍신파배,형성경향렬봉;정내압력대폭도강저,사투관벽처수니배승수적경향랍응력초과항랍강도,파배계면효결,형성미배극;주기성교변재하가능인기수니배피로파배.상응적침대성기술대책위:근거후기작업정내압력변화,선용역학성능필배적탄성수니장혹유성자응력수니장;상규투관고정재팽압후립즉진행관주시압;고정후정내압력대폭도하강적정,응용경향예응력고정기술화봉격기방지기찬.
