彈性自愈合水泥漿對環(huán)空帶壓的修復(fù)作用及應(yīng)用

杜培偉，王其春

（1.中國石化西南石油工程有限公司固井分公司，四川德陽 618002；2.中國石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100000）

四川WY 頁巖氣區(qū)塊是中石化天然氣勘探開發(fā)的重要區(qū)域，具有平臺分布密集、儲層埋藏深（垂深3 600～3 800 m±）、地層溫度高（135 ℃±）、水平段長（1 500 m±）、地層破裂壓力高、壓裂停泵壓力高（65 MPa±）、鉆井液密度高（1.80～2.25 g/cm3）[1]，雖然前期已進行多口井的勘探開發(fā)，取得了勘探的突破，但在作業(yè)期間就存在較為顯著的環(huán)空帶壓問題，對于后續(xù)作業(yè)產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響，對后期油氣開采產(chǎn)生巨大隱患。因此要在全面推進WY 區(qū)塊頁巖氣開發(fā)之前，開展深層頁巖氣井筒環(huán)空帶壓預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究，提出科學(xué)、合理的環(huán)空帶壓問題預(yù)防方案，以此促進深層頁巖氣的高效勘探與開發(fā)，實現(xiàn)深層頁巖氣勘探開發(fā)提速提效，有力保障中石化頁巖氣大開發(fā)戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進。

1 環(huán)空帶壓原因分析

1.1 套管損壞

由圖1 可以明顯看出，所有套損井中，大部分都出現(xiàn)在壓裂水平段的靠近A 點位置，只有少部分出現(xiàn)在水平段的B 點附近，分析原因近A 點位在多次壓裂施工后，由于多次的交變壓力作用，水泥環(huán)缺失點、薄弱段易形成應(yīng)力累計，導(dǎo)致水泥環(huán)破損，套管-水泥環(huán)-地層膠結(jié)結(jié)構(gòu)遭到破壞，套管與水泥環(huán)剝離，A 點套管在高頻率壓裂作用下，有更大的可能性發(fā)生套損。

圖1 套損位置出現(xiàn)的頻率圖

從鉛模變形磨損情況可以推斷出套管的變形情況進而形成套管剪切變形模擬示意圖（見圖2）。

圖2 套變段鉛模剪切模擬圖