基于修正Burgers模型的泥岩层套管形变影响因素分析

地层含水饱和度的变化对于泥岩储层的蠕变特性有较大影响,尤其是注采过程中泥岩段套管产生形变从而导致套管损坏。本文在Burgers模型基础上加入含水饱和度元件,提高了瞬时蠕变阶段模型的精度,同时对实际油田某泥岩区块进行了比对,得出随含水饱和度增加,地层蠕变量增大,且瞬时蠕变阶段时间减小的结论,同时在蠕变条件下套管壁厚、水泥环弹性模量、地层含水饱和度均可大幅度影响套管变形,而套管尺寸对套管变形几乎无影响。本研究成果能够更加准确地计算地层不同含水量条件下泥岩蠕变的套管变形,对井筒的破坏进行有效的预防及控制。

     

不同注入介质对泥岩层滑移的影响研究

在注CO₂与注水两种开发方式下,均会出现泥岩层段的套管剪切损坏加剧的现象。为了明确不同注入介质对泥岩层滑移的影响,将室内实验所得储层岩石物理力学参数与现场实际区块的井网资料相结合,建立了泥岩层剪切滑移流固耦合数值模型,通过有限元方法进行求解,分析了不同注入介质在一定注入速度条件下生产3年过程中的孔隙压力、油层变形量和泥岩层滑移量的分布与变化情况。根据计算结果可知,由于水和CO₂黏度与密度的差异,导致开发初期注CO₂井周围孔隙压力高于注水井。随着开发时间的延长,注CO₂井孔隙压力降低速率大于注水井,在生产3年后,注CO₂油层整体孔隙压力高于注水油层,使注CO₂油层整体均匀上抬,但注水油层高低差更大,导致油层变形更加集中。油层变形量的不同引起了泥岩层滑移量的差异,注CO₂泥岩层滑移量小于注水泥岩层滑移量。基于不同注入介质对泥岩层滑移量的影响分析,给出了合理的注入方案,为防治油田套损提供了理论支撑。