頁岩水化對套管載荷的影響研究

《頁岩水化對套管載荷的影響研究》是由重慶地質礦產研究院擔任第一完成單位，由劉洪、潘林華、李夢來、蘇德桂、賀培、陸朝暉、杜庭俊為主要完成人的科研項目。

基本介紹

• 中文名：頁岩水化對套管載荷的影響研究
• 第一完成單位：重慶地質礦產研究院
• 主要完成人：劉洪、潘林華、李夢來、蘇德桂、賀培、陸朝暉、杜庭俊
• 項目類別：科研項目

成果信息

成果登記號	20200920
成果名稱	頁岩水化對套管載荷的影響研究
第一完成單位	重慶地質礦產研究院
主要完成人	劉洪、潘林華、李夢來、蘇德桂、賀培、陸朝暉、杜庭俊
研究起始日期	2015-01-01
研究終止日期	2019-05-01
主題詞	頁岩、水化、強度弱化、套管變形

成果摘要

以重慶城口地區龍馬溪組頁岩為研究對象，通過研究頁岩吸水膨脹特徵和強度特性，綜合分析了頁岩吸水膨脹及其強度弱化疊加對套管載荷的影響。本項目研究主要採用了實驗分析和數值模擬兩種方法。實驗分析主要目的是獲取頁岩的膨脹特性和頁岩在與水基壓裂液接觸後的強度參數。開展的實驗主要有吸水實驗、膨脹實驗、力學實驗。實驗的基礎是能開展對比實驗的頁岩岩心。由於井下岩心較少，在實驗的過程中還採用了大量的露頭岩心。數值模擬主要是基於頁岩目的層地應力研究結果，建立套管、水泥環及井壁圍岩的組合體模型，利用ANSYS或ABAQUS數值模擬軟體研究頁岩吸水膨脹及強度弱化疊加引起的套管外載。項目研究獲取了城口地區龍馬溪組頁岩吸水特徵和頁岩在不同含水率條件下的強度特徵，分析了頁岩吸水膨脹及強度弱化疊加對套管外載的影響規律。項目研究表明頁岩與水基壓裂液接觸後強度會有不同程度的降低，進而引起套管載荷的增加。在進行頁岩氣井生產套管強度設計時，尤其在高地應力地區，應充分考慮這一因素。項目建立了這一評價流程，可為頁岩氣井生產套管強度設計提供指導。,以重慶城口地區龍馬溪組頁岩為研究對象，通過研究頁岩吸水膨脹特徵和強度特性，綜合分析了頁岩吸水膨脹及其強度弱化疊加對套管載荷的影響。本項目研究主要採用了實驗分析和數值模擬兩種方法。實驗分析主要目的是獲取頁岩的膨脹特性和頁岩在與水基壓裂液接觸後的強度參數。開展的實驗主要有吸水實驗、膨脹實驗、力學實驗。實驗的基礎是能開展對比實驗的頁岩岩心。由於井下岩心較少，在實驗的過程中還採用了大量的露頭岩心。數值模擬主要是基於頁岩目的層地應力研究結果，建立套管、水泥環及井壁圍岩的組合體模型，利用ANSYS或ABAQUS數值模擬軟體研究頁岩吸水膨脹及強度弱化疊加引起的套管外載。項目研究獲取了城口地區龍馬溪組頁岩吸水特徵和頁岩在不同含水率條件下的強度特徵，分析了頁岩吸水膨脹及強度弱化疊加對套管外載的影響規律。項目研究表明頁岩與水基壓裂液接觸後強度會有不同程度的降低，進而引起套管載荷的增加。在進行頁岩氣井生產套管強度設計時，尤其在高地應力地區，應充分考慮這一因素。項目建立了這一評價流程，可為頁岩氣井生產套管強度設計提供指導。