碳封存区块内弃置井泄露机制及控制方法模拟

TE254; 弃置井筒作为CO2 地质封存中的主要泄露途径,其密封完整性直接关乎封存效果.为此,针对弃置井筒泄露问题,基于耦合孔隙压力的Cohesive单元法,建立了三维水泥塞-地层有限元模型,模拟了CO2 沿弃置井筒运移过程,分析了水泥浆体系、胶结质量对泄露风险的影响.模拟结果表明:CO2 聚积会诱发水泥塞-地层界面微环隙,形成泄露通道,且微环隙倾向于轴向发育;选择高模量、高泊松比、微膨胀性水泥密封井筒时,井筒泄露风险低;微环隙对胶结质量极为敏感,密封井筒时应重点控制胶结质量.研究结果对指导碳封存区块内井筒弃置具有重要意义....

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Bibliographic Details
Published in钻井液与完井液 Vol. 40; no. 3; pp. 384 - 390
Main Authors 王典, 李军, 刘鹏林, 刘献博, 连威, 路宗羽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249%中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院,新疆克拉玛依834000%中国石油新疆油田公司,新疆克拉玛依834000 01.05.2023
Subjects
CCUS
井筒完整性
Abandoned wells
Wellbore integrity
Numerical simulation
数值模拟
微环隙
弃置井
Micro-annulus
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ISSN1001-5620
DOI10.12358/j.issn.1001-5620.2023.03.015

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Summary:TE254; 弃置井筒作为CO2 地质封存中的主要泄露途径,其密封完整性直接关乎封存效果.为此,针对弃置井筒泄露问题,基于耦合孔隙压力的Cohesive单元法,建立了三维水泥塞-地层有限元模型,模拟了CO2 沿弃置井筒运移过程,分析了水泥浆体系、胶结质量对泄露风险的影响.模拟结果表明:CO2 聚积会诱发水泥塞-地层界面微环隙,形成泄露通道,且微环隙倾向于轴向发育;选择高模量、高泊松比、微膨胀性水泥密封井筒时,井筒泄露风险低;微环隙对胶结质量极为敏感,密封井筒时应重点控制胶结质量.研究结果对指导碳封存区块内井筒弃置具有重要意义.
ISSN:1001-5620
DOI:10.12358/j.issn.1001-5620.2023.03.015