重力效应对煤层气水平井固井顶替的影响研究

发布时间：2023-05-03 19:37

　　水平井技术是高效开发煤层气资源的重要方式,受水平段套管自重和下套管工艺的影响,水平段环空偏心问题严重,固井质量难以保证,严重影响了煤层气水平井后期的压裂、排水采气等工序。针对水平井偏心环空注水泥顶替时的偏心特点和重力效应,基于Level Set理论建立了水平井固井注水泥顶替界面控制模型,采用数值方法对模型进行了求解,分析了重力效应对顶替界面形态变化的影响,为水平井固井注水泥设计提供了理论支撑。研究结果表明,水平井偏心环空注水泥时存在着严重的上部指进、下部滞流现象,随着顶替时间的增加,指进高度增大;重力效应能够降低偏心效应引起的指进现象,水泥浆与前置液的相对密度越大,偏心效应引起的指进现象越不明显;但对于煤层气储层来说,水泥浆密度过大容易导致煤层伤害,仅仅依靠提高水泥浆密度无法实现稳定顶替,还需要通过水泥浆流变性的调整实现。

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
一、两相流体顶替数学模型
    1．基于Level Set法的两相界面控制方程
    2．流场控制方程
二、煤层气水平井固井顶替模型建立
    1．物理模型
    2．水泥浆/前置液流变模式
    3．初始条件及边界条件
三、数值计算与结果分析
    1．偏心效应引起的指进现象
    2．重力效应对偏心效应的抑制作用
    3．相对密度对抑制作用影响
四、结论



本文编号：3807155