页岩气体积压裂过程中套管失效机理研究

为了研究体积压裂过程中套管失效问题,基于页岩气水平井X-1h钻完井资料,提出了微地震数据反演方法,并结合岩石断裂力学和岩石损伤力学,建立了X-1h体积压裂地层-多簇射孔-套管有限元模型。有限元结果表明:体积压裂范围内的地应力场发生明显变化,甚至出现"张应力"区和"零应力"区的应力反转现象,该特征将不同程度地使套管在地层中出现"悬空"状态,导致套管沿其径向产生一定程度的挠度变形,沿轴向套管呈现"S"型变形。适当增加压裂段与段之间的间距,缩短多簇射孔压裂段的有效长度,可以有效地降低或控制水平段套管的"S"型变形量。该研究方法和研究成果为体积压裂技术的套管变形失效控制以及页岩气安全生产提供了理论依据。

两性离子钻井液成膜封堵剂的研制及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(AS)和三乙基烯丙基氯化铵(TEAC)为原料,制备了一种两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC。复配AM/AS/TEAC和超细碳酸钙(1 250目),得一种针对低渗透油气储层的新型成膜封堵剂QP-8。两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC的最佳聚合条件为:单体配比AM∶AS∶TEAC=83∶12∶5,p H为7,反应温度50℃,单体总浓度18%,引发剂用量(Na2S2O8∶Na HSO3=1∶1,摩尔比)为0.4%,反应时间为4 h。以自制可视中压砂管为评价装置,以砂床侵入深度和API滤失量为评价指标,得出AM/AS/TEAC与超细碳酸钙的最佳配比为0.2∶1。评价结果表明QP-8封堵性要好于一些油田已经有所应用的成膜封堵剂。