石油学报

作者：杨兆中, 刘云锐, 张平, 李小刚, 易良平

单位：1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 四川成都 610500;2. 中联煤层气有限责任公司 北京 100011

关键词：破裂压力,水泥环,套管,井周应力场,煤层气

基金：杨兆中,男,1969年5月生,1990年获西南石油学院学士学位,1996年获西南石油学院博士学位,现为西南石油大学教授、博士生导师,主要从事低渗透油气藏增产改造理论、技术与油气藏数值模拟研究。Email:yzzycl@vip.sina.com

摘要： 为了高效开发煤层气、成功实施水力压裂作业，针对射孔完井条件下，对水力压裂时煤层的破裂压力进行预测。提出将套管、水泥环的影响纳入到井筒周围应力场计算中，运用坐标转换和线性叠加原理，建立了考虑套管、水泥环影响的煤层直井井周应力场解析模型。结合最大拉应力、张性破坏、剪切破坏3种破裂准则，建立了考虑套管、水泥环影响的煤层气直井破裂压力预测模型，分析了射孔径向深度、割理走向倾角、地应力差对破裂压力的影响。以云南地区X井为例，模型计算结果误差在7%以内，证明了该模型的正确性。研究结果表明：套管、水泥环会引起应力集中效应，使得破裂压力降低；在最大水平主应力方向射孔时，煤层更容易本体破裂；射孔周向角在一定区间时，本体破裂和割理张性破裂同时发生；中等割理走向倾角有较低的张性破裂压力，地应力差较小时，不易发生剪切破裂。

来源：2018年第5期

《石油学报》期刊编辑部

查看石油学报杂志2018年第5期