断块滑动引起的套管变形及影响因素分析

作者：蒋振源; 陈朝伟; 张平; 张丰收

来源：石油管材与仪器, 2020, 6(04): 30-37.

DOI：10.19459/j.cnki.61-1500/te.2020.04.005

• 页岩气开发
• 断块滑动
• 套管剪切变形
• 敏感性分析
• 三维有限差分模型

四川长宁-威远国家级页岩气示范区开发过程中,套管变形问题突出,严重影响页岩气开发效益。现场测井数据显示,断层滑移引起的套管剪切变形是一类重要的套管变形形态。建立了断块滑动引起套管剪切变形的三维有限差分模型,分阶段对断块滑动进行模拟,并对模型正确性进行了验证。引入内径的净减小量的概念表征套管变形程度,对套管钢级、套管壁厚、固井水泥弹性模量和水泥环厚度进行了敏感性分析。结果表明:增大套管钢级、加厚套管壁厚、降低固井水泥弹性模量、增大水泥环厚度都能减轻套管变形。前两种方法可以增大套管抵抗变形的能力,但效果不佳;后两种方法用"以柔克刚"的方法吸收断块滑移的影响,进而有效减轻套管变形。该研究成果对解决套管变形具有一定的理论指导意义。

• 单位
  土木工程学院; 同济大学; 中国石油集团川庆钻探工程有限公司; 中国石油集团工程技术研究院