页岩油水平井压裂水泥环力学性能设计方法 |
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引用本文: | 苏东华,黄盛,李早元,李进,肖敦清,王子毓,李娟,倪帅.页岩油水平井压裂水泥环力学性能设计方法[J].石油勘探与开发,2022(4):798-805. |
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作者姓名: | 苏东华 黄盛 李早元 李进 肖敦清 王子毓 李娟 倪帅 |
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作者单位: | 1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;2. 中国石油大港油田公司;3. 中国石油大港油田对外合作项目部;4. 中国石油大港油田采油工艺研究院;5. 渤海钻探工程有限公司第二固井分公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年项目(52004231); |
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摘 要: | 基于三向主应力影响的水泥环弹塑性模型和界面裂缝的应力场模型,综合考虑水泥环拉伸破坏、塑性屈服、界面裂缝沿界面扩展以及界面裂缝曲折扩展等失效形式,建立了满足压裂井筒密封要求的水泥环力学性能设计方法,同时据此方法构建了水泥环弹性模量、泊松比量化设计图版,明确了井筒安全和风险区域,量化了水泥环屈服强度和抗拉强度指标。研究表明:降低水泥环弹性模量、提高水泥环屈服强度和泊松比可避免水泥环发生塑性变形;提高水泥环抗拉强度可防止其拉伸破坏;提高水泥环弹性模量和泊松比对缩短界面裂缝长度有利,但会增加界面裂缝曲折扩展进入水泥环的风险。模型验证与实例检验证实该模型计算结果较准确,更便于现场应用。
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关 键 词: | 页岩油 水平井 压裂 水泥环 力学性能 井筒密封 失效形式 量化图版 |
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