钻井-固井过程软泥岩井筒结构完整性分析

作     者：赵煊 张鹏伟 卫然 周博 薛世峰 Zhao Xuan;Zhang Pengwei;Wei Ran;Zhou Bo;Xue Shifeng

作者机构：中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 中国石化国际石油公司波哥大999076 中国石化石油工程技术研究院北京100101 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2019年第36卷第5期

页      面：1167-1174,1263页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：“十三五”国家科技重大专项资助项目(2016ZX05006-003) 

主　　题：井筒结构完整性 钻固井过程 多物理过程模拟 渗流-应力耦合 

摘      要：在建立套管-水泥环-软泥岩地层井筒结构力学模型的基础上,基于多物理过程数值方法,研究了钻固井过程中近井区地层与固井水泥环的塑性损伤形变与应力演化规律。结果表明:钻井成孔过程和渗流-应力耦合效应为软泥岩地层井筒结构失稳的重要机制,固井水泥硬化过程可进一步促进近井区地层的塑性损伤,但程度有限;固井过程中,水泥环内产生的环向拉应力与径向压应力是导致水泥环开裂失效的主要原因;采用低弹性模量、高泊松比固井水泥浆体系可改善固井水泥环受力形态,有利于维持井筒结构在后期生产作业过程中的完整性。