ПРИМЕНЕНИЕ УПРУГОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КРЕПИ СКВАЖИН ПРИ УДАРНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Аннотация

Введение Одним из перспективных направлений заканчивания скважин является проведение многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в зацементированном горизонтальном участке скважины. Данный технологический прием, по сравнению с обычным гидроразрывом пласта (ГРП), позволяет отказаться от оснастки для манжетного цементирования и заколонных пакеров для разобщения интервалов МГРП, а также обеспечивает возможность проведения МГРП в любом интервале горизонтального участка с необходимым количеством стадий. Цели и задачи Рассмотреть возможные пути снижения напряжений в крепи скважины, развивающихся при многостадийном гидроразрыве пластов в зацементированном горизонтальном участке скважины. Методы Для оценки напряжений и деформаций в цементном камне использован алгоритм, основанный на методе конечных элементов. Расчет проведен на примере зацементированного хвостовика 114 мм, расположенного в горизонтальном участке диаметром 156 мм. Результаты Результаты моделирования показали, что в утолщенной части цементного кольца напряжения больше, чем в тонкой части кольца. При этом происходит снижение напряжений внутри цементного камня на контакте цементного камня с колонной и контакте с породой до величин, требующих разработки мер по снижению передачи динамической нагрузки от колонны к цементному камню. При этом показано отсутствие влияния группы прочности металла и толщины стенки обсадных труб на величину развивающихся в цементном камне напряжений. При отсутствии «сплошного» контакта с колонной при ГРП происходит увеличение внутренних напряжений по всему цементному камню, которое также возрастает при эксцентричном положении обсадной колонны. Увеличение модуля Юнга цементного камня положительно влияет на сопротивляемость материала смещению и не оказывает влияния на величину напряжений. При увеличении коэффициента Пуассона относительно базового состава расчетные напряжения уменьшаются и на обеих контактных зонах цементного камня. Анализ показал, что применение упругих тампонажных составов с повышенными упруго-деформационными характеристиками позволяет предотвратить нарушение контакта после завершения динамических воздействий.