复杂压裂页岩气井套管变形机制及控制方法

摘要

针对西南长宁-威远页岩气井复杂压裂套管柱大量变形进行了套变机理分析,认为套管以局部径向变形为主,基本模式包括外挤和剪切,并以外挤为主。套变属于应变控制机制,主要影响因素是地质运移,包括储层注液膨胀、裂缝及页岩滑移等,导致套管柱承受显著的非均匀载荷及应变作用。对潜在套变控制措施进行了分析,提出通过井筒一体化协调变形缓解套管变形的新方法。通过添加高强度空心颗粒对水泥浆进行改性,实现了局部地层位移发生位置水泥环局部破碎容纳地层位移的预期效果。对不同颗粒配比条件下套管变形减缓进行了全井筒模拟试验分析,获得西南页岩气井工程可用的优化窗口。在优化窗口内,套管柱的变形显著减缓并允许桥塞等工具顺利通过,可保证工程压裂顺利进行。