张 鑫,李 军,张 慧,孙晓明,邓天安,姚 勇,焦建芳

(1中国石油大学石油工程学院·北京 2中石油青海油田公司采油五厂 3中石化西南石油工程有限公司固井分公司)

0 引言

在四川盆地国家级页岩气示范区，部分页岩气井井筒出现了一些问题，如水平井段套管下入困难、固井水泥环密封失效、套管变形严重等，尤其是在压裂增产改造过程中套管损坏影响桥塞顺利下入，导致部分储层井段被迫放弃改造作业，甚至导致桥塞不能顺利钻磨等问题，这些问题的出现影响了页岩气水平井单井产量的提髙。

近两年，众多学者对压裂过程中套管变形机理进行了重要探索。Haitao Li分析认为非均匀应力、固井质量、压裂改造面积不对称和断裂滑移为影响套管变形的四个最可能因素[1]。Fei Yin建立了水力—机械耦合模型来预测水力压裂下的地层行为，分析了孔隙压力、裂缝扩展、有效应力和地层变形之间的对应关系[2]。刘伟等综合现场数据与数值模拟分析，认为与套管相交的天然裂缝在压裂过程中发生滑移是引起该致密油区块体积压裂过程中套管变形失效的主要原因[3]。郭雪利等分析了断层力学状态，明确了断层滑动的力学机理，基于震源机制原理，利用现场微地震数据反演了断层滑动距离[4]。范明涛等基于分步有限元方法建立了跨尺度三维地层滑移模型，分析了不同工况下滑移界面走向、改造级数以及改造程度对长水平段套管应力分布的影响[5]。于浩等认为套管失效是压裂过程中地层岩石性能降低、改造区域不对称、施工压力大以及地应力场重新分布共同作用的综合结果[6]。……