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页岩气水平井固井技术难点与对策浅析 被引量：11
1
作者 钟文力 洪少青 +2 位作者 吕聪 张大翔 尹玺 《非常规油气》 2015年第2期69-72,共4页
有效封固页岩产层,避免气体窜漏和稳定气井产量,是页岩气水平井固井的难题。在分析总结页岩地层特征、钻井施工条件及后期完井工艺特点的基础上,指出页岩气水平井固井技术难点主要集中在井壁的稳定性较差、套管安全下入难度大、套管居... 有效封固页岩产层,避免气体窜漏和稳定气井产量,是页岩气水平井固井的难题。在分析总结页岩地层特征、钻井施工条件及后期完井工艺特点的基础上,指出页岩气水平井固井技术难点主要集中在井壁的稳定性较差、套管安全下入难度大、套管居中度不高、油基钻井液驱替及界面清洗困难、顶替效率不高、后期大型压裂对水泥石性能要求高等方面。针对这些难点,从有效通井、扶正器合理安放保证套管居中、高效前置液技术、采用塑性水泥浆体系等几个方面提出了提高页岩气水平井固井质量的技术对策,为今后页岩气水平井固井提供借鉴。现场应用表明,该配套技术提高了水泥环的封固质量。 展开更多
关键词 油基钻井液 页岩气 固井 塑性水泥浆
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利用预应力固井方法预防水泥环微环隙研究 被引量：10
2
作者 席岩 李方园 +4 位作者 王松 刘明杰 夏铭莉 曾夏茂 钟文力 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期144-150,共7页
深层页岩气水平井环空带压问题较为普遍,套管-水泥环界面处微环隙是导致环空带压的主要原因。针对该问题,运用力学实验手段和数值模拟方法,分析了预应力固井条件下微环隙的产生与发展,明确了不同预应力条件下水泥环耐受压裂段数。结果表... 深层页岩气水平井环空带压问题较为普遍,套管-水泥环界面处微环隙是导致环空带压的主要原因。针对该问题,运用力学实验手段和数值模拟方法,分析了预应力固井条件下微环隙的产生与发展,明确了不同预应力条件下水泥环耐受压裂段数。结果表明:套管内压越小,水泥环保证密封完整性时可承受的循环载荷次数越多;循环载荷作用下微环隙宽度为30.89μm是发生气窜的临界值。预应力固井显著降低了初次塑性变形量,增大了塑性变形增量;考虑预应力作用下套管产生的径向预应变,预应力固井技术显著降低了微环隙的宽度,增加了多级压裂过程中水泥环密封完整性的耐受压裂段数。预应力值越高,微环隙出现前的耐受压裂段数越多;压裂段数相同的情况下,预应力越大水泥环微环隙越小。现场应用结果表明,采用预应力固井技术及低弹性模量水泥浆,可以有效缓解深层页岩气水平井套管环空带压现象。研究结果可为页岩气水平井固井提供技术支持。 展开更多
关键词 水泥环 密封 微环隙 循环载荷 页岩气 水平井
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循环载荷作用下微环隙的产生及演变 被引量：10
3
作者 席岩 李军 +2 位作者 陶谦 曾夏茂 钟文力 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期522-527,共6页
针对页岩气井多级压裂过程中出现的环空带压问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,明确了导致B环空带压的主控因素,分析了循环载荷作用下直井段、斜井段、水平段Ⅰ,Ⅱ界面微环隙产生和演变的过程。实验结果表明:循环载荷作用下水泥石... 针对页岩气井多级压裂过程中出现的环空带压问题,运用力学实验手段以及数值分析方法,明确了导致B环空带压的主控因素,分析了循环载荷作用下直井段、斜井段、水平段Ⅰ,Ⅱ界面微环隙产生和演变的过程。实验结果表明:循环载荷作用下水泥石产生了累积塑性应变,初始塑性应变最大(0.28%),后续呈近似线性增长,20次循环后达0.65%。全尺寸水泥环密封能力评价实验表明,B环空Ⅰ界面在14个循环加卸载后监测到气体。数值模拟结果与实验结果具有较好的一致性。降低套管内压、降低弹性模量至2~4 GPa、提高泊松比至0.27以上,有利于保持水泥环密封完整性。研究成果可为压裂过程中水泥环密封完整性设计及控制提供参考,并具有重要的理论和工程意义。 展开更多
关键词 环空带压 密封失效 微环隙 循环载荷
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断层滑移剪切套管变形内径变化规律研究 被引量：9
4
作者 席岩 李军 +2 位作者 李方园 曾夏茂 钟文力 《石油管材与仪器》 2020年第4期38-40,45,共4页
页岩气多级压裂过程中出现的套管变形问题亟待解决。现场测量数据表明,剪切变形是主要破坏形式。建立了基于断层滑移的页岩气井套管剪切变形数值模型,计算了剪切变形后套管内径沿轴向变化规律。研究结果表明:断层滑移后套管最小内径出... 页岩气多级压裂过程中出现的套管变形问题亟待解决。现场测量数据表明,剪切变形是主要破坏形式。建立了基于断层滑移的页岩气井套管剪切变形数值模型,计算了剪切变形后套管内径沿轴向变化规律。研究结果表明:断层滑移后套管最小内径出现在套管滑移面附近;随着滑移距离的不断增加,套管内径缩径量不断增加;断层面与套管垂直时,套管剪切变形最为显著。为避免引起断层滑移,应在设计中尽量使井眼轨迹避开天然裂缝带,或者顺裂缝带走向钻进,以利于套管完整性的保护。研究结果可为页岩气井压裂过程中套管完整性的控制提供参考。 展开更多
关键词 套管变形 页岩气 多级压裂 断层滑移
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四川盆地威远区块页岩气水平井固井技术浅析 被引量：7
5
作者 钟文力 蒋宇 唐哲 《非常规油气》 2016年第6期108-112,共5页
针对威远区块页岩气水平井水平段长、套管居中度不高、油基钻井液与水泥浆兼容性差、驱替顶替效率不高、后期大型压裂易造成环空窜气等难点,通过合理安放扶正器保证套管居中、优化前置液技术、采用塑性水泥浆体系等几个方面提出了技术... 针对威远区块页岩气水平井水平段长、套管居中度不高、油基钻井液与水泥浆兼容性差、驱替顶替效率不高、后期大型压裂易造成环空窜气等难点,通过合理安放扶正器保证套管居中、优化前置液技术、采用塑性水泥浆体系等几个方面提出了技术对策。下套管前认真通井,清洁净化井眼,采用套管"抬头"技术,斜井段以下采用旋流刚性扶正器和整体式弹性扶正器交叉使用的方式,可以保证套管居中度在72%以上。冲刷隔离液削弱油膜的结构力和内聚力,达到较好冲刷效果;具有一定黏度的加重隔离液有效隔开油基钻井液和水泥浆。通过加入特制塑性剂材料提高水泥石形变能力,达到固井及压裂的要求。现场应用表明,该技术提高了水泥环的封固质量,为今后该地区页岩气水平井固井提供了技术支撑。 展开更多
关键词 威远区块 油基钻井液 页岩气 固井
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顺北油气田超深井尾管固井技术研究
6
作者 钟文力 覃勇 +2 位作者 张凯敏 万胜 向柏林 《中国石油和化工标准与质量》 2024年第4期171-173,共3页
针对顺北油气田三开钻遇地层承压能力低、固井一次性封固段长、尾管固井质量不理想等难点。通过套管下入技术、窄压力窗口固井工艺、优选水泥浆体系等技术措施,形成顺北油气田超深井尾管固井技术,在该区3口井177.8mm油层尾管固井中进行... 针对顺北油气田三开钻遇地层承压能力低、固井一次性封固段长、尾管固井质量不理想等难点。通过套管下入技术、窄压力窗口固井工艺、优选水泥浆体系等技术措施,形成顺北油气田超深井尾管固井技术,在该区3口井177.8mm油层尾管固井中进行应用,全部实现了水泥浆完全封固环空,较好地解决了固井质量差问题。研究与应用结果表明,顺北油气田超深井尾管固井技术效果显著,为该区固井提供了技术保障。 展开更多
关键词 顺北油气田 尾管固井 长封固 窄压力窗口
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页岩气水平井压裂过程中环空带压研究综述
7
作者 钟文力 曾夏茂 焦建芳 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2022年第1期149-154,共6页
针对页岩气水平井多级压裂过程中出现的环空带压问题,考虑页岩地层各相异性以及压裂过程中的热-流-固耦合作用,运用数值模拟分析方法,计算了压裂过程中水泥环径向和切向应力瞬态变化,并利用Mohr-Coulomb准则对于水泥环密封失效进行了判... 针对页岩气水平井多级压裂过程中出现的环空带压问题,考虑页岩地层各相异性以及压裂过程中的热-流-固耦合作用,运用数值模拟分析方法,计算了压裂过程中水泥环径向和切向应力瞬态变化,并利用Mohr-Coulomb准则对于水泥环密封失效进行了判定。研究结果表明:压裂过程中的热-流-固耦合作用提升了水泥环切向应力,易导致水泥环出现拉伸破坏;多级压裂的加卸载作用容易导致套管-水泥环界面出现累积塑性变形,导致微环隙出现形成气体上窜的通道。降低井筒内压、降低水泥环弹性模量、提高泊松比有助于降低水泥环切向应力,可以降低微环隙产生的风险。研究成果可为压裂过程中水泥环密封完整性设计及控制提供参考,具有重要理论和工程意义。 展开更多
关键词 环空带压 热-流-固耦合 循环载荷 微环隙
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