大压差条件下水泥环密封完整性分析及展望
本文关键词:大压差条件下水泥环密封完整性分析及展望 出处:《天然气工业》2017年04期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为解决目前页岩气井、深井油气勘探开发中广泛存在的环空带压问题,结合理论研究成果及实验室模拟结果,分析得出了目前在"深层、低渗透、非常规"油气资源勘探开发过程中,大压差条件是造成水泥环密封完整性失效主要原因的认识。通过对四川盆地页岩气井、安岳气田和塔里木盆地库车山前等区块高温高压深井在钻井、压裂、生产过程中大压差工况进行梳理和定量计算,运用计算结果解释了上述两个地区气井在大压差条件下水泥环密封完整性失效的原因:加载阶段水泥环周向出现的拉应力、加载—卸载工况使水泥环产生塑性变形、在卸载过程中界面产生拉应力等,造成水泥环拉伸破坏及界面微环隙,从而破坏密封完整性。归纳总结了井筒全生命周期各环节出现密封完整性失效的风险,初步提出了大压差条件下保障水泥环密封完整性的应对措施:①提升水泥石抗变形能力;②提高第一界面及第二界面胶结力;③提高界面接触力。
[Abstract]:In order to solve the problem of annular zone pressure in shale gas well and deep well exploration and development, combined with theoretical research results and laboratory simulation results, it is concluded that the present situation is deep and low permeability. In the process of exploration and development of unconventional oil and gas resources, the condition of large pressure difference is the main reason for the failure of seal integrity of cement ring. High temperature and high pressure deep wells in Anyue gas field and Kuqa mountain front of Tarim Basin are combed and quantitatively calculated during drilling, fracturing and production. The calculation results are used to explain the reasons for the failure of cement ring seal integrity under the condition of large pressure difference: the tensile stress of cement ring circumference in loading stage. The loading-unloading condition causes plastic deformation of cement ring and tensile stress at the interface during unloading, which results in tensile failure of cement ring and interfacial microannulus. In order to destroy seal integrity, the risk of seal integrity failure in every link of wellbore life cycle is summarized. The measures to protect the seal integrity of cement ring under the condition of large pressure difference are put forward preliminarily: 1 to improve the deformation resistance of cement stone; (2) improving the bonding force of the first and second interfaces; (3) increasing the contact force of the interface.
【作者单位】: 中国石油集团钻井工程技术研究院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划)(编号:2013CB228003) 国家重大科技专项(编号:2016ZX05022-005、2016ZX05020-003) 中国石油天然气集团公司重大工程专项(编号:2013E-3805、2013E-3810);中国石油天然气集团公司重大科技攻关项目(编号:2016A-3904) 中国石油天然气股份有限公司重大科技专项(编号:2016E-0608)
【分类号】:TE256
【正文快照】: Analysis and perspective of cement sheath integrity undera high differential pressureShen Jiyun,Shi Lin,Li Yong,Liu ShuoqiongJiang Le(CNPC Drilling Research Institute,Beijing 102206,China)0引言近年来,随着勘探开发进程不断深入,新的油气资源主要集中在“深层
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,本文编号:1407731
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