热交变压力下水泥环界面微间隙产生机理研究

摘要：

目前中国四川地区页岩气开发均采用大排量分段压裂工艺技术,压裂改造过程中套管内温度以及压力的变化可能会导致油气井水泥环界面微间隙的产生.为此利用ABAQUS软件建立了热力耦合下的套管-水泥环-地层组合体有限元瞬态分析模型.基于前人实验的基础上,对温压耦合下的固井界面力学响应进行了模拟;同时分析了交变压力下微间隙的产生对组合体温度场分布的影响.研究结果表明:①微间隙的产生改变了组合体温度变化的连续性,后续施工过程中,套管温度基本接近注液温度;②井筒内的温度变化、套管内压作用下的水泥环塑性变形以及泄压后的井筒内压是导致微间隙产生的主要原因;③不同注液温度下,微间隙尺寸随着水泥环弹性模量的增大而增大.上述研究成果为压裂施工作业中油气井发生气窜以及环空带压的产生机理提供了理论依据.

关键词：微间隙、温度、塑性变形、热力耦合、有限元

所属期刊栏目：16

分类号：TE256.1(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目51334003;中国石油科技创新基金研究项目2012D-5006-0303

在线出版日期：2016-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：72-76,83