页岩气开发套管选用准则技术研究

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• 作者：王建东韩礼红李玉飞周浪
• 会议时间：2015-11-04
• 关键词：页岩气开发 ; 压裂施工 ; 套管变形 ; 设计规范 ; 剪切载荷 ; 横向冲击韧性
• 作者单位：王建东,韩礼红(中国石油集团石油管工程技术研究院)李玉飞,周浪(中国石油西南油气田分公司)
• 母体文献：第二届中国石油石化健康、安全与环保(HSE)技术交流大会论文集
• 会议名称：第二届中国石油石化健康、安全与环保(HSE)技术交流大会
• 会议地点：宁波
• 主办单位：中国石油学会
• 语种：chi
• 分类号：TE1;TE2

摘要

中国某页岩气区块进行了多井次压裂改造,出现了10井次不同程度的套管变形,1口井试压螺纹接头脱扣,套管损坏占到45.8%.套管损坏表现为:储层压裂改造段套管柱变形;套管变形均发生在压裂施工作业后;变形表现出在通径和下桥塞过程中遇阻;套管螺纹连接发生脱扣,关井过程中油套和技套环空起压.中国页岩气开发具有,井底温度高、压裂压力高、地应力分布为走滑断裂(最大水平地应力远大于上覆岩层压力和最小水平地应力);套管连接采用标准接箍式连接.通过对油层套管柱不同失效形式分析.常规井套管柱抗内压、抗挤毁设计方法,不能满足页岩气开发需求.在多段体积压裂下,套管承受地层滑移剪切载荷,是套管局部变形的主要原因.套管螺纹连接采用气密封特殊螺纹,API 5CT规定的材料性能不能满足压裂实际需要,接箍易发生开裂脱扣.采用有限元对套管进行了剪切载荷的承载能力和压裂下抗开裂横向冲击韧性分析;制订页岩气开发用油层套管性能需求及评价标准.对拟用油层套管进行了检测评价和分析,确保了井下的安全使用.