页岩气水平井井筒完整性问题及对策

作     者：田中兰 石林 乔磊 Tian Zhonglan;Shi Lin;Qiao Lei

作者机构：中国石油集团钻井工程技术研究院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2015年第35卷第9期

页      面：70-76页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中国石油天然气集团公司页岩气重大专项"页岩气钻采工程现场试验"部分研究成果(编号:2014F-4702-05) 

主　　题：页岩气 井筒完整性 套管损坏 页岩层滑移 钻井质量(DQ) 四川盆地 长宁—威远 国家级页岩气示范区 

摘      要：在四川盆地西南部长宁—威远国家级页岩气示范区,部分页岩气井井筒完整性出现了一些问题,直接影响了页岩气水平井单井产量的提高。为此,在统计分析该区页岩气水平井出现的套管损坏、套管下入困难、水泥环密封性难保证等井筒完整性问题的基础上,建立了多因素耦合套管应力计算评价模型,研究了温度效应、套管弯曲、轴向压力等多因素耦合对套管损坏的影响机理;利用自主莫尔—库伦准则,分析了页岩层滑移机理及与套管剪切变形的关系;利用自主开发的下套管钩载预测及摩阻分析软件,对影响套管摩阻的主控因素进行了反演分析。最后,针对页岩气水平井的特点,以提高钻井质量(DQ)为核心,从设计、施工工艺等方面提出了井筒完整性控制对策:①修订页岩气井套管设计计算方法和校核标准;②优化井身结构和全井眼轨迹设计;③提高钻井质量;④优化水泥石性能并校核压裂过程中水泥石的密封完整性等。该研究成果对于指导未来页岩气井井筒完整性设计和管理具有重要意义。