白马区块页岩气水平井断层滑移对射孔套管应力影响研究摘要
目前套管变形问题严重制约了白马区块页岩气开发利用,为了明晰断层滑移下射孔套管应力变化规律,采用现场地震资料与模拟相结合的方式进行研究。综合考虑断层滑移角度、滑移距离以及套管射孔参数,建立射孔套管-水泥环-滑移地层数值模拟模型,开展有限元模拟试验,研究断层滑移下射孔套管应力变化规律。研究结果表明:白马区块83%的套管变形发生在压裂施工期间,44%的套管变形点位于射孔段,水力压裂导致断层裂缝活动,进而诱发断层滑移使得套管变形;在断层滑移过程中,射孔套管应力变化规律与未射孔套管相似,随着滑移距离增大,套管应力逐渐增大;随着滑移角度增大,套管应力先增大后减小,倾角为60°时套管应力最大;考虑射孔参数时,射孔孔径及孔密越大,套管应力越大,相比于未射孔套管,滑移距离为1 mm时,套管应力受射孔影响较大,射孔套管平均应力为未射孔套管应力的1.5倍;随着滑移距离和滑移角度增大,断层滑移成为套管应力主要影响因素。研究成果可为断层滑移下套管射孔参数优选,以及页岩气套管变形机理提供研究思路和理论依据。
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