瞬态力-热耦合作用下水泥环完整性分析

• 作者: 严攀 席岩 李军 查春青 柳贡慧
• 来源期刊: 石油钻采工艺
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩气 压裂 环空带压 水泥环 瞬态力-热耦合 完整性
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 钻井完井
• 页码范围: 417-423
• 页数: 7页
• 分类号: TE329
• 字数: 4418字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13639/j.odpt.2017.04.005

摘要

页岩气井工程实践表明,套管压裂易导致水泥环完整性发生破坏出现环空带压.基于套管压裂工程实际,建立井筒温度场模型和套管-水泥环-地层组合体有限元模型,采用解析法和数值法结合方式,计算页岩气井压裂过程中瞬态力-热耦合对水泥环应力大小、分布影响规律.结果表明:压裂过程中水泥环内外壁温差先增大后减小,压裂初近内壁处存在陡峭温度梯度,易导致内壁应力显著提高;瞬态力-热耦合作用导致水泥环内壁应力大幅提升,加剧了水泥环完整性失效的风险,压裂初期为水泥环易发生损坏的"风险段";水泥环内壁最大应力随着时间变化,易产生"多裂纹"形态,加剧环空带压.研究结果可为页岩气井压裂过程中水泥环完整性设计控制提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	柳贡慧		79	584	13.0	19.0
3	李军		353	2630	24.0	38.0
6	席岩		9	49	5.0	7.0
7	查春青		5	60	5.0	5.0
8	严攀		4	8	2.0	2.0