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第52卷第1期钻探工程Vol.52No.1

2025年1月DrillingEngineeringJan.2025:84-92

深水油气含水合物地层固井过程数值模拟分析

及工艺参数优化研究

1,22*3214

王晓宇,郑明明,吴双,颜诗纯,马婷,唐承相

(1.河南科技职业大学建筑工程学院,河南周口466000;2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点

实验室,四川成都610059;3.国网河南省电力公司周口供电公司,河南周口466000;4.中国地质大学(武汉)工程

学院,湖北武汉430074)

摘要:南海地区被证实富含油气资源和天然气水合物资源,在油气钻井过程中常钻遇水合物地层。固井作业是油

气开发的重要环节,在深水钻井中,固井过程中水泥水化放热可能引发水合物的分解,降低地层稳定性,甚至影响

固井质量。本研究采用数值模拟方法,以南海神狐海域GMGS-1工程SH7站位水合物地层为对象,建立了固井数

值模型,分析了固井过程中水泥浆侵入水合物地层所引发的问题及固井工艺参数的影响。研究发现,水泥水化放

热速率的增加会显著提前反侵现象的发生时间,增加反侵量;固井压差对反侵现象影响较小,但超过一定阈值后会

抑制反侵;延长保压时间会显著推迟反侵的起始时间,减少反侵量。因此,在实际工程中,建议采用低水化热水泥,

适当延长保压时间,并在早期阶段避免过高的固井压差,以减少水合物的分解,降低反侵现象的发生。本研究为水

合物地层的固井作业提供了理论基础,对提高固井作业的安全性和效率具有重要意义。

关键词:海洋油气开发;天然气水合物;固井质量;水泥浆侵入;气水反侵;数值模拟

中图分类号:TE256;P634文献标识码:A文章编号:2096-9686(2025)01-0084-09

Numericalsimulationanalysisandoptimizationofprocessparametersin

thecementingprocessofgashydrate‐bearingsedimentsindeepwater

oilandgaswells

1,22*3214

WANGXiaoyu,ZHENGMingming,WUShuang,YANShichun,MATing,TANGChengxiang

(1.SchoolofCivilEngineering,HenanVocationalUniversityofScienceandTechnology,ZhoukouHenan466000,China;

2.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu

Sichuan610059,China;3.StateGridHenanElectricPowerCompanyZhoukouPowerSupplyCompany,

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