盐岩蠕变特征对井筒形变量的影响规律

作     者：闫炎 蔡萌 马文海 张晓川 韩礼红 刘永红 YAN Yan;CAI Meng;MA Wenhai;ZHANG Xiaochuan;HAN Lihong;LIU Yonghong

作者机构：中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077 中国石油集团大庆油田分公司采油工程研究院黑龙江大庆163458 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 

出 版 物：《西安石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi’an Shiyou University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：42-49页

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有限公司科学研究与技术开发项目“油气井套损评价与修复关键技术研究”(2021DJ2705) “井筒完整性关键理论与控制技术”(2021DJ4403) 

主　　题：盐岩蠕变 套管变形 地层滑移 水泥环 径向位移 

摘      要：针对盐岩地层普遍出现的套损现象,借助三轴岩石力学实验对取自川东北油气田某地层段盐岩的蠕变特性进行了实验研究。基于实验结果,构建了可描述盐岩的衰减蠕变阶段和稳态蠕变阶段特征的非定常盐岩蠕变模型,基于该盐岩蠕变模型计算深部盐岩地层蠕变过程中井筒径向位移的变化,计算结果显示井筒内压能有效地降低盐岩内壁的蠕变位移,而地层水平主应力和上覆地层压力可增大地层的偏差应力,从而增加盐岩内壁的蠕变位移。为避免盐岩蠕变造成套管变形,在水泥中添加空心陶瓷颗粒可有效降低水泥的弹性模量,使得水泥环能充分吸收地层径向蠕变给井筒系统增加的应变能,进而降低对套管的挤压作用,减小套变风险,形成油气井工程上一种新型套管止变技术方法。