水平井體積壓裂套管失效機制研究現狀及趨勢初探

作者：劉合,劉偉,王素玲,董康興

摘要：體積壓裂過程中套管變形失效成為影響低滲透油田高效開發的難題。通過對體積壓裂區實現全局嵌入Cohesive單元和滲流節點,并在體積壓裂區預制天然裂縫,運用應力-滲流耦合的方法,完成體積壓裂過程中套管兩側復雜裂縫網絡非均勻擴展過程的刻畫并進行仿真初探。初探結果表明,裂縫的非均勻擴展改變了套管內壁應力周期性變化的規律,使套管的最大應力區域發生偏移,破壞了套管的內壁應力周期對稱性分布。綜述其研究進展和發展趨勢,總結出可通過刻畫出的復雜裂縫網絡群體非均勻擴展過程對水平井套管的影響規律,從體積壓裂下非均勻載荷對套管強度影響這一視角修正水平井大規模體積壓裂用套管強度設計方法,為保障壓裂工況下套管使用壽命提供理論支持。

發文機構：中國石油勘探開發研究院 東北石油大學機械科學與工程學院 黑龍江省石油石化多相介質處理及污染防治重點實驗室

關鍵詞：體積壓裂套管失效裂縫網絡非均勻擴展volume fracturingcasing failurefracture networknon-uniform propagation

分類號： TE934[石油與天然氣工程—石油機械設備]