循环载荷作用下水泥环完整性试验研究

1

作者 陈硕 王琳琳 《石油机械》 北大核心 2024年第7期107-113,共7页

在页岩气井多级压裂过程中,从地下很难直接获取水泥环温度和应变等用于评估其完整性的信息。为此,结合光纤光栅传感技术和全尺寸物理模拟试验装置,通过试验获得了水泥环在候凝阶段和完井阶段的温度和应变变化规律,分析了压力和温度循环... 在页岩气井多级压裂过程中,从地下很难直接获取水泥环温度和应变等用于评估其完整性的信息。为此,结合光纤光栅传感技术和全尺寸物理模拟试验装置,通过试验获得了水泥环在候凝阶段和完井阶段的温度和应变变化规律,分析了压力和温度循环载荷对水泥环完整性的影响。研究结果表明:在候凝阶段,水泥环峰值温度比养护温度高1.9℃,水泥环周向应变为拉应变,最大值为403.7×10^(-6)m/m;在完井阶段,在40和50 MPa内压循环载荷作用下,水泥环产生塑性应变并不断累积,当累积塑性应变达到临界值87.1×10^(-6)m/m时,界面微环隙会导致环空气体泄漏;在温度循环载荷作用下,水泥环产生周向压应变,该收缩会在第一界面产生周向和径向拉应力,导致出现微环隙的风险增加。研究结论可为多级压裂现场施工提供理论参考。 展开更多

关键词 水泥环完整性 循环载荷 光纤光栅 微环隙 循环次数 多级压裂

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页岩油二氧化碳注气提采环境下固井水泥环完整性保障技术研究 被引量：1

2

作者 李雪岗 张健 杨建永 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第6期93-101,共9页

为提高二氧化碳(CO_(2))注气提采环境下固井水泥石(环)的腐蚀完整性,文章从超临界CO_(2)腐蚀机理、防腐添加剂及体系三方面进行科研攻关,探讨不同水泥石在超临界CO_(2)环境养护中宏观力学与微观形貌的相关变化。研究结果表明:超临界态CO... 为提高二氧化碳(CO_(2))注气提采环境下固井水泥石(环)的腐蚀完整性,文章从超临界CO_(2)腐蚀机理、防腐添加剂及体系三方面进行科研攻关,探讨不同水泥石在超临界CO_(2)环境养护中宏观力学与微观形貌的相关变化。研究结果表明:超临界态CO_(2)显著加速水泥石结构破坏,抗CO_(2)腐蚀固井水泥石可控制其腐蚀30 d的抗压强度衰退率≤8.56%,遇CO_(2)自修复水泥石具有≥90.22%的高效裂缝自修性,同时该水泥环腐蚀60 d后环空窜逸流量≤0.0002 mL/min,该技术在长庆油田陇东页岩油示范区完成推广应用83井次,固井质量优质率≥93.9%,施工至今无气体窜逸现象发生。该研究结果对提高页岩油二氧化碳注气提采环境下的固井水泥环完整性具有一定的实践指导意义。 展开更多

关键词 页岩油 CO_(2) 固井水泥环 CO_(2)腐蚀 CO_(2)自修复 水泥环完整性

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强交变热载荷下页岩气井水泥环完整性测试 被引量：15

3

作者 林元华 邓宽海 +3 位作者 易浩 曾德智 唐亮 韦奇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期81-88,共8页

页岩气井大规模水力压裂过程中,因井筒内的温度、压力波动及持续变化、循环加卸载引发的水泥环完整性问题将威胁到井筒的完整性。为了弄清强交变热载荷下水泥环完整性失效机理、避免页岩气水平井大规模压裂过程中水泥环屏障失效,基于自... 页岩气井大规模水力压裂过程中,因井筒内的温度、压力波动及持续变化、循环加卸载引发的水泥环完整性问题将威胁到井筒的完整性。为了弄清强交变热载荷下水泥环完整性失效机理、避免页岩气水平井大规模压裂过程中水泥环屏障失效,基于自主研发的实验装置对全尺寸实物“生产套管—水泥环—技术套管”组合体在强交变热载荷作用下的密封完整性和力学完整性进行了测试及评价,获得了2种全尺寸水泥环(普通水泥环和高强度水泥环)在3种强交变热载荷作用下(出现间断CO2气泡的循环次数分别为4次和14次,出现连续气泡的循环次数分别为5次和15次,交变热载荷分别为30~120℃和30~150℃)的完整性实验结果。研究结果表明:①交变热载荷对水泥环完整性具有显著的负面影响,并且随着交变温度及温差的增大,表征水泥环密封完整性的热循环次数急剧减少;②表征水泥环与套管间的剪切力、轴向与径向结合强度等界面力学性能指标均随交变温度增加而下降;③水泥环微环隙主要是由套管与水泥环材料之间的不协调变形所致,而交变热载荷诱导的水泥石自身力学性能衰退及损伤在一定程度上加剧了水泥环密封完整性失效。结论认为,该研究成果可以为深部页岩气水平井大规模压裂施工设计提供参考。 展开更多

关键词 页岩气井 强交变热载荷 水泥环完整性 温差 生产套管-水泥环-技术套管 全尺寸实物测试 界面力学性能

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非常规油气井压裂过程中水泥环完整性实验评价 被引量：4

4

作者 关志刚 邓宽海 +2 位作者 吴彦先 林志伟 林元华 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期121-132,共12页

非常规油气井大规模压裂使水泥环处于极端服役环境,极易导致水泥环屏障失效,而避免水泥屏障失效的关键在于弄清压裂诱导的交变压力下水泥环完整性失效机理。因此,采用自主研发的实验装置模拟井筒环境开展了全尺寸“生产套管普通(高强度... 非常规油气井大规模压裂使水泥环处于极端服役环境,极易导致水泥环屏障失效,而避免水泥屏障失效的关键在于弄清压裂诱导的交变压力下水泥环完整性失效机理。因此,采用自主研发的实验装置模拟井筒环境开展了全尺寸“生产套管普通(高强度)水泥环技术套管”两种组合体在交变压力下的密封性能和界面力学性能测试及评价,利用密封失效循环次数和界面胶结强度分别表征了水泥环密封性能和界面力学性能,获取了普通水泥环在4种交变压力(0↗30↘0,0↗50↘0,0↗60↘0和0↗70↘0 MPa)、高强度水泥环在5种交变压力(0↗30↘0,0↗50↘0,0↗60↘0,0↗70↘0和0↗80↘0 MPa)下的完整性实验结果,分析了交变压力峰值及循环次数对水泥环完整性的影响规律,揭示了水泥环完整性在交变压力作用下的失效机理及过程,明确了水泥环密封性能和界面力学性能之间的相关性,发现了高强度水泥环耐交变压力的密封/抗窜能力及界面力学性能均明显优于普通水泥环。研究成果可为非常规油气井水泥浆体系的优选及压裂施工参数的优化提供重要依据。 展开更多

关键词 交变压力 水泥环完整性 实物实验 非常规油气井 大规模压裂

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页岩气井水泥环完整性研究 被引量：30

5

作者 刘硕琼 李德旗 +3 位作者 袁进平 齐奉忠 沈吉云 郭满满 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期76-82,共7页

四川盆地内的几个国家级页岩气示范区气井环空带压、套管变形等问题较为突出。为此,通过分析页岩气钻完井过程井筒内压力变化的条件,建立了计算井筒压力变化全过程的应力—应变状态下的套管—水泥环—围岩体系弹塑性力学模型,应用该模... 四川盆地内的几个国家级页岩气示范区气井环空带压、套管变形等问题较为突出。为此,通过分析页岩气钻完井过程井筒内压力变化的条件,建立了计算井筒压力变化全过程的应力—应变状态下的套管—水泥环—围岩体系弹塑性力学模型,应用该模型分析了变内压下第一界面、第二界面微环隙的产生和发展,进而结合实际现场数据进行计算。结果表明:(1)加载过程不会产生微环隙,但加载内压的大小决定了水泥环塑性变形的程度;(2)卸载时内压的降低将导致界面受拉,从而产生微环隙,破坏水泥环的完整性;(3)可以通过优选水泥浆配方,提高水泥环力学性能,结合施工工艺措施优化来保障页岩气井水泥环完整性。13口井的现场试验应用结果表明,水平段固井质量平均优质率达92.67%,其中已投产的11口井均未出现环空带压,有效地改善了页岩气示范区的气井环空带压问题。该项研究成果可为同类区块固井水泥环完整性管理提供帮助。 展开更多

关键词 四川盆地 页岩气 环空带压 水力压裂 水泥环完整性 微环隙 塑性变形 界面胶结强度 杨氏模量

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基于应变软化模型的地下储气库井筒水泥环完整性研究 被引量：1

6

作者 冯膑辉 姜婷婷 +1 位作者 尚修瑞 张建华 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期66-75,共10页

地下储气库井筒水泥环完整性失效会导致储气库井筒出现环空带压问题。针对此问题,建立考虑水泥环强度演化特征的应变软化本构模型,运用FLAC~(3D)软件对地下储气库井筒注采天然气循环作业过程进行数值模拟研究,并对采用不同本构模型模拟... 地下储气库井筒水泥环完整性失效会导致储气库井筒出现环空带压问题。针对此问题,建立考虑水泥环强度演化特征的应变软化本构模型,运用FLAC~(3D)软件对地下储气库井筒注采天然气循环作业过程进行数值模拟研究,并对采用不同本构模型模拟计算得到的水泥环位移变化和应力分布情况进行了分析。结果表明:(1)建立的水泥环应变软化模型能够反映水泥环的主要力学性质;(2)在经历30次注采循环作业后,采用水泥环应变软化本构模型模拟计算得到的水泥环最大剪应变增量比采用莫尔-库仑本构模型的计算值大31.27%,并且考虑水泥环强度演化特征时,应力集中区域位于水泥环内侧,此时固井界面可能会产生微环隙,导致井筒水泥环完整性降低。该研究结果可为地下储气库井筒稳定性研究提供参考。 展开更多

关键词 地下储气库 井筒 水泥环完整性 应变软化模型 数值模拟

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基于三维温度场的热采井水泥环完整性破坏的研究及对策 被引量：8

7

作者 李进 龚宁 +3 位作者 张启龙 徐刚 陈彬 林家昱 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第5期83-89,共7页

稠油热采井固井问题一直是制约稠油资源开发的关键技术难题之一,注蒸汽高温热载荷作用下的水泥环完整性破坏导致的井口抬升现象普遍存在于海上稠油热采井开发过程中,危害极大,严重影响油井生产寿命和井控风险。以渤海热采井固井水泥环... 稠油热采井固井问题一直是制约稠油资源开发的关键技术难题之一,注蒸汽高温热载荷作用下的水泥环完整性破坏导致的井口抬升现象普遍存在于海上稠油热采井开发过程中,危害极大,严重影响油井生产寿命和井控风险。以渤海热采井固井水泥环完整性为研究背景,基于热传导分析,建立了热采井注热井筒三维温度场分析模型和热载荷、注氮载荷和非均匀地应力耦合条件下的水泥环完整性分析模型,并从水泥浆体系、工艺技术、隔热油管性能等方面提出了增强热采井水泥环完整性的应对措施。应用表明,该套理论可有效模拟热采井注蒸汽三维温度场剖面,判断热载荷条件下的水泥环完整性破坏机理及失效形式,为新开发热采井提供借鉴与参考,应用前景广阔。 展开更多

关键词 稠油热采 热应力 水泥环完整性 三维温度场 固井 海上油田

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新型水泥环完整性可视化和量化试验装置 被引量：4

8

作者 李忠洋 王磊 +1 位作者 师志虎 陈博 《石油机械》 北大核心 2018年第6期25-32,共8页

为了研究热循环过程中水泥环破裂机理,研发了新型水泥环完整性可视化和量化试验装置。该装置可用不同类型的岩石、套管、水泥体系及钻井液进行试验,通过X射线CT扫描可进行热循环前、后水泥环完整性3D可视化,并量化水泥-套管界面和水泥-... 为了研究热循环过程中水泥环破裂机理,研发了新型水泥环完整性可视化和量化试验装置。该装置可用不同类型的岩石、套管、水泥体系及钻井液进行试验,通过X射线CT扫描可进行热循环前、后水泥环完整性3D可视化,并量化水泥-套管界面和水泥-地层界面胶接及水泥环中的裂缝比例。虽然试验结果未必代表现场情形,但该新型试验装置非常适合定性研究不同间隙、井眼尺寸和岩石类型对不同水泥体系完整性的影响,从而深刻认识水泥环降解机理;建议对试验装置和步骤进行改进,实现岩石周围更多的限制及水泥浆泵入方式,并使用分辨率更高的CT扫描仪,以便观察微小裂缝的脱粘区域。在此基础上进行更多类型岩石、不同尺寸套管及不同水泥体系的试验,为多环境下的现场施工提供借鉴。 展开更多

关键词 水泥环完整性 试验装置 CT扫描 可视化

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煤层采动对天然气井水泥环影响规律

9

作者 王旭东 武书军 +4 位作者 任玺宁 张燊 杨胜利 翟瑞昊 马瑜谦 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期35-45,共11页

我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况,传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响,不仅极大地降低了生产效率,且造成了资源浪费。为了解决这一难题,以新街煤矿为工程背景,采取留设天然气走廊方式保护天然气井以实现煤与天然气同时开... 我国多地存在煤与天然气资源赋存压覆情况,传统上煤与天然气开采相互避让、互不影响,不仅极大地降低了生产效率,且造成了资源浪费。为了解决这一难题,以新街煤矿为工程背景,采取留设天然气走廊方式保护天然气井以实现煤与天然气同时开采。水泥环作为保护天然气井套管的保护层,其完整性直接影响套管的稳定。多煤层重复采动条件下所造成的覆岩运移使得水泥环在局部区域损伤,造成套管破裂甚至毁坏导致天然气泄漏。因此研究煤层采动下水泥环应力演化规律、失稳形态及位置尤为重要。制备水泥石标准试件,设置常温与大埋深时不同温度对照组研究水泥石力学强度以及破坏特征。结果表明:高温情况下水泥环抗压强度显著提高,且主要破坏形式为剪切破坏,应重点关注水泥环在采动影响下环身剪切应力峰值强度。数值分析天然气井水泥环在采动影响下环身位移弯曲规律、应力演化特征、塑性区分布区域。结果表明:由于煤层回采形成采空区导致上覆岩层运移,且气井两侧工作面交替开采使水泥环处于向左侧弯曲变形再向中轴回正的过程,导致煤层及顶底板处以及井口处出现扭曲现象,使得剪切应力主要集中于井口以及煤层与顶底板位置,更易出现应力集中导致破坏水泥环的完整性。因此为了保证天然气井套管安全生产,需要在地表以及煤层处水泥环进行加固,保证水泥环的稳定性。 展开更多

关键词 煤与天然气共采 水泥环完整性 多煤层重复采动 覆岩运移 应力演化规律 剪切破坏 套管加固

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CCUS地质封存下水泥环密封完整性失效机理及控制措施 被引量：2

10

作者 周念涛 邓宽海 +3 位作者 陈修平 林元华 晏凯 梅宗清 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第36期15448-15455,共8页

CO_(2)封存过程中,水泥环作为套管-水泥环-地层组合体中最薄弱的环节,在压力变化尤其是交变压力的作用下,水泥环密封完整性失效的风险极大,其完整性失效容易导致CO_(2)从环空中泄露至地表,严重影响CO_(2)的封存。基于已建立的水泥环组... CO_(2)封存过程中,水泥环作为套管-水泥环-地层组合体中最薄弱的环节,在压力变化尤其是交变压力的作用下,水泥环密封完整性失效的风险极大,其完整性失效容易导致CO_(2)从环空中泄露至地表,严重影响CO_(2)的封存。基于已建立的水泥环组合体弹塑性模型,利用MATLAB进行模拟分析,研究全井段水泥环密封完整性失效机理以及相应的控制措施。结果表明:水泥环密封完整性失效主要与水泥环进入塑性产生的塑性应变累积有关,并且无论是在浅层段还是深层段,只要水泥环进入塑性,在多次交变压力的作用下,就有产生“界面应力反转”的风险,导致水泥环密封完整性的失效。要想避免水泥环密封完整性的失效,应首先避免水泥环进入塑性状态,即提高水泥环屈服内压;浅层段,低弹性模量的水泥环可增加水泥环屈服内压;深层段,在水泥环泊松比“临界点”之上,降低水泥环弹性模量可有效提高水泥环屈服内压,在水泥环泊松比“临界点”之下,增加水泥环弹性模量可提高水泥环屈服内压。当由于套管压力过大,水泥环不得不进入塑性状态时,低弹性模量和高泊松比的水泥环可以降低卸载后的水泥环残余应力,延缓“界面应力反转”现象的发生。 展开更多

关键词 水泥环密封完整性 水泥环力学性能 失效机理 交变压力 控制措施

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水泥环力学完整性系统化评价方法 被引量：14

11

作者 赵效锋 管志川 +1 位作者 廖华林 吴彦先 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期87-92,共6页

在油气井生产周期的不同作业阶段,水泥环在前一阶段的受力状况会对后续生产阶段的力学响应产生影响,水泥环力学完整性的评价须系统化。类比于隧道开挖工程中需要添加支护结构支撑开挖后围岩收敛的过程,石油工程中的钻井过程与其有一定... 在油气井生产周期的不同作业阶段,水泥环在前一阶段的受力状况会对后续生产阶段的力学响应产生影响,水泥环力学完整性的评价须系统化。类比于隧道开挖工程中需要添加支护结构支撑开挖后围岩收敛的过程,石油工程中的钻井过程与其有一定的相似之处。在弹塑性力学的基础上,将隧道收敛约束法引入石油工程中,提出水泥环力学完整性评价方法。结果表明,运用该方法不仅可以直观地描绘出水泥环的破坏形式,还可以对破坏程度进行量化,可用于水泥环完整性的系统化评价和钻井工程设计指导。 展开更多

关键词 水泥环力学完整性 收敛约束法 系统响应曲线 系统化评价

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聚能射孔对水泥环的冲击损伤试验及数值模拟 被引量：18

12

作者 韩耀图 李进 +3 位作者 张磊 揭志军 林家昱 薛世峰 《石油机械》 北大核心 2019年第8期1-7,共7页

对于聚能射孔,现有研究主要集中于射孔后套管的破损及强度变化,对聚能射孔动态冲击载荷下水泥环损伤研究涉及较少。鉴于此,以聚能射孔冲击对水泥环的损伤为研究对象,开展了带温压的实弹射孔打靶试验,研究分析了射孔弹类型及水泥环自身... 对于聚能射孔,现有研究主要集中于射孔后套管的破损及强度变化,对聚能射孔动态冲击载荷下水泥环损伤研究涉及较少。鉴于此,以聚能射孔冲击对水泥环的损伤为研究对象,开展了带温压的实弹射孔打靶试验,研究分析了射孔弹类型及水泥环自身性能对其损伤程度的影响。结合聚能射孔弹结构特性,采用有限元数值模拟软件建立射流形态仿真模型,可有效模拟射流的形成、发展和冲击动态过程,并计算动态冲击载荷。数值分析与试验结果对比表明,建立的套管-水泥环-地层数值模型和水泥环损伤数值模型可有效模拟射孔动态冲击载荷作用下的水泥环损伤情况。研究结果可为射孔参数优化和水泥浆体系优化设计提供指导,对提高射孔后水泥环的力学完整性,降低射孔冲击对水泥环的损伤,延长油气井寿命具有重要意义。 展开更多

关键词 聚能射孔 水泥环损伤 动态冲击 数值模拟 打靶试验 水泥环完整性 固井

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射孔完井工况下固井水泥环破坏研究进展 被引量：18

13

作者 李进 龚宁 +2 位作者 李早元 韩耀图 袁伟伟 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第6期10-16,共7页

射孔完井作为国内外应用最为广泛的完井方式,对油气井增产有着非常重要的意义。随着射孔完井的不断推广,射孔后水泥环层间封隔完整性越来越受到重视,尤其是薄差油气层,而现有研究主要集中于射孔后套管损害及强度影响,对射孔完井工况下... 射孔完井作为国内外应用最为广泛的完井方式,对油气井增产有着非常重要的意义。随着射孔完井的不断推广,射孔后水泥环层间封隔完整性越来越受到重视,尤其是薄差油气层,而现有研究主要集中于射孔后套管损害及强度影响,对射孔完井工况下水泥环破坏涉及较少。为了更好地促进射孔后水泥环完整性的研究与发展,结合油气井射孔威力大、时间短、温度高、破坏性强等特点,分析指出了射孔完井工况下固井水泥环破坏研究难点主要集中于室内射孔模拟实验难、射孔后水泥环完整性破坏程度难确定、实际工况下水泥环抗冲击破坏能力难确定以及射孔参数影响不清楚等方面,综述了国内外射孔模拟实验、射孔水泥环完整性、水泥环抗冲击韧性、射孔作业参数影响的研究现状,探讨了目前研究存在的不足。提出了以自修复水泥、水泥浆及水泥石性能设计、优化射孔参数、井下水泥环动态破坏预测技术为核心的技术对策与趋势。 展开更多

关键词 自修复水泥浆 韧性 水泥环完整性 固井 射孔 综述

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硅烷偶联剂包覆油井水泥的性能与应用 被引量：7

14

作者 杨振杰 马成云 +1 位作者 武星星 王晓军 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期14-19,共6页

为提高固井水泥环的耐久性,使用硅烷偶联剂KH-560对油井水泥颗粒表面进行包覆处理后以10%的加量加入固井水泥浆中配制成新型的自修复固井水泥浆体系。通过润湿性和水化放热试验研究了硅烷偶联剂包覆油井水泥的表面特性;通过SEM扫描电镜... 为提高固井水泥环的耐久性,使用硅烷偶联剂KH-560对油井水泥颗粒表面进行包覆处理后以10%的加量加入固井水泥浆中配制成新型的自修复固井水泥浆体系。通过润湿性和水化放热试验研究了硅烷偶联剂包覆油井水泥的表面特性;通过SEM扫描电镜分析和固井水泥环微间隙与微裂缝自修复模拟试验研究了加入硅烷偶联剂包覆油井水泥的固井水泥浆体系固化体的微观结构和自修复性能。研究结果表明:硅烷偶联剂包覆处理后的油井水泥颗粒表面形成了憎水保护膜,降低了水化反应活性;将硅烷偶联剂包覆油井水泥以10%加量加入固井水泥浆后,明显增加了固井水泥环中的未水化产物数量,能够发生多次水化反应,为固井水泥环自修复性能的建立提供了有利条件;加入硅烷偶联剂包覆油井水泥的固井水泥浆固化体损伤试样(模拟微间隙与微裂缝)经过养护后抗窜强度恢复值高于50%,自修复能力优于普通的固井水泥浆,固井水泥环的耐久性和完整性增强,提高了复杂条件下的油气井和储气库的固井质量。 展开更多

关键词 自修复 固井水泥环 固井水泥环完整性 自修复剂 自修复固井技术

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硫化氢与硫酸腐蚀油井水泥石的对比 被引量：3

15

作者 杨振杰 王玎 +3 位作者 吴志强 陈道元 姚平均 张红 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第6期54-58,89-90,共5页

采用G级油井水泥净浆,从腐蚀前后水泥石抗压强度、水化产物中氢氧化钙含量、SEM微观结构特征和孔隙结构的变化等方面,进行了硫酸溶液和硫化氢对水泥石的腐蚀对比实验。结果表明,设计的常温常压的硫酸溶液腐蚀实验与标准的高温高压腐蚀... 采用G级油井水泥净浆,从腐蚀前后水泥石抗压强度、水化产物中氢氧化钙含量、SEM微观结构特征和孔隙结构的变化等方面,进行了硫酸溶液和硫化氢对水泥石的腐蚀对比实验。结果表明,设计的常温常压的硫酸溶液腐蚀实验与标准的高温高压腐蚀实验有较好的相关性和可比性,而且硫酸溶液腐蚀实验能够更直观地反映出水泥石潜在的腐蚀因素。利用常温常压的硫酸溶液腐蚀实验能够作为油井水泥石腐蚀研究的前期实验和油井水泥石抗酸蚀的耐久性实验,对降低水泥石腐蚀实验成本和风险,提高实验效率,更好地开展油井水泥石完整性研究有重要的应用价值。 展开更多

关键词 硫化氢腐蚀 油井水泥石 固井水泥环完整性 腐蚀实验 抗酸蚀性能

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固井水泥石增韧材料的研究进展 被引量：13

16

作者 俞嘉敏 李明 +2 位作者 靳建洲 于永金 刘萌 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3013-3019,共7页

固井水泥石这类脆性材料在井下复杂应力环境下易破坏,导致其封固能力下降。增韧材料可增韧降脆水泥石;水泥石完整性评价方法可用于指导增韧材料研发。本文全面介绍了晶须/纤维、纳米材料、胶乳和颗粒等固井水泥石增韧材料及内源增韧的... 固井水泥石这类脆性材料在井下复杂应力环境下易破坏,导致其封固能力下降。增韧材料可增韧降脆水泥石;水泥石完整性评价方法可用于指导增韧材料研发。本文全面介绍了晶须/纤维、纳米材料、胶乳和颗粒等固井水泥石增韧材料及内源增韧的国内外研究成果,分析了各类增韧材料的特点及发展趋势;本文阐述了增韧力学指标存在的问题,并综述了目前固井领域的水泥石完整性评价方法。通过全面总结固井水泥石增韧材料的研究进展,就增韧材料的发展方向提出建议。随着油气勘探向深部、低渗透、海洋和非常规领域的延伸,水泥石韧性要求越来越高,水泥石增韧材料及技术将会有更加广阔的应用前景。 展开更多

关键词 固井水泥石 晶须 纤维 纳米材料 内源增韧 水泥环完整性

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玉门油田水平井固井技术 被引量：8

17

作者 冯望生 田群山 +2 位作者 杜江 梁兴平 滕兆健 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第5期98-102,共5页

针对玉门油田水平井开发、多级压裂的作业特点,以建立长期有效的层间封隔为目标,通过开展固井材料、水泥环失效分析和固井工艺技术研究,开发了驱油前置液、增韧防窜水泥浆、水泥环完整性评价等固井技术。通过工艺配套和材料集成,形成玉... 针对玉门油田水平井开发、多级压裂的作业特点,以建立长期有效的层间封隔为目标,通过开展固井材料、水泥环失效分析和固井工艺技术研究,开发了驱油前置液、增韧防窜水泥浆、水泥环完整性评价等固井技术。通过工艺配套和材料集成,形成玉门油田水平井开发固井技术。2015年以来,在玉门油田完成全部水平井固井应用7井次,固井一次合格率为100%,优质井4口。已投产的3口水平井,压裂后平均含水率在30%以下,比同区块的井位明显降低。该技术还在玉门油田小间隙固井推广使用8井次,固井优质率达到了75%。水平井固井技术取得了良好的应用效果,该项技术具有广阔的市场应用前景。 展开更多

关键词 驱油前置液 增韧防窜水泥浆 水泥环完整性 水平井固井 小间隙

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海上热采及高温井口抬升机理与对策 被引量：14

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作者 徐刚 李进 +3 位作者 龚宁 张启龙 高斌 袁伟伟 《石油机械》 北大核心 2018年第9期41-47,共7页

海上热采及高温井口抬升危害极大,严重影响油井生产寿命且增大了井控风险。鉴于此,建立了井筒三维温度场分析模型、多载荷耦合工况下水泥环完整性分析模型以及多管柱复杂井口抬升理论计算模型,形成了一整套井口抬升机理分析方法。研究... 海上热采及高温井口抬升危害极大,严重影响油井生产寿命且增大了井控风险。鉴于此,建立了井筒三维温度场分析模型、多载荷耦合工况下水泥环完整性分析模型以及多管柱复杂井口抬升理论计算模型,形成了一整套井口抬升机理分析方法。研究结果表明:由注热或提升产量引起的高温产生热载荷,破坏固井一界面胶结形成自由套管,在热载荷作用下产生上顶力而导致井口抬升。在此基础上,给出了针对性的对策及建议。研究方法可有效分析海上热采及高温井口抬升机理,给出的对策及建议可帮助问题井复产,并为类似热采井开发生产提供指导。 展开更多

关键词 井口抬升 热应力 水泥环完整性 稠油热采 高温井 海上油田

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