蠕变岩层地层刚度和松弛时间对套管外挤力的影响

作     者：翟晓鹏 楼一珊 曹砚峰 文敏 Zhai Xiaopeng;Lou Yishan;Cao Yanfeng;Wen Min

作者机构：长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉434023 长江大学石油工程学院湖北武汉434023 中海油研究总院北京100027 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2015年第36卷第10期

页      面：1299-1304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：国家自然科学基金项目(No.51274047) 国家重大科技专项(2011ZX05024-003-04)资助 

主　　题：蠕变 地层刚度 松弛时间 黏滞系数 套管外挤力 

摘      要：蠕变岩层套管外挤力计算要考虑蠕变松弛时间和固井水泥环性能的共同作用,目前的计算模型没有同时考虑两者的影响,使得计算结果偏差较大。在考虑水泥环作用条件下,建立了蠕变地层下套管外挤力黏弹性模型,利用该模型研究了松弛时间、地层刚度和水泥环性能对套管外挤力的影响。研究结果显示,不考虑水泥环作用,蠕变岩层套管外挤力与无蠕变作用的套管外挤力最终值相同,考虑水泥环作用时,蠕变岩层套管外挤力取决于水泥环性能;与以往蠕变岩层套管外挤力主要受地应力与蠕变率影响的认识有所不同,影响蠕变岩层套管外挤力的主要因素还包括地层刚度和松弛时间,它们影响套管外挤力大小和峰值、稳定值变化趋势;考虑内压和水泥环作用时,所得到的蠕变岩层套管外挤力远大于SY/T5724-2008套管设计标准计算得到蠕变岩层套管外挤力,该标准中蠕变岩层套管外挤力计算方法仍然值得商榷。利用所建模型和实验结果,分别对伊拉克Missan油田和中原文中油田蠕变盐膏层段套管外挤力进行比较分析,在相同地应力和蠕变松弛时间作用下,地层刚度不同,套管外挤力相差很大,所得结论与现场情况相吻合。