一种用于评价气藏固井水泥石自愈合性能的实验方法

文档序号:167443 发布日期:2021-10-29 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于评价气藏固井水泥石自愈合性能的实验方法 (Experimental method for evaluating self-healing performance of gas reservoir cementing cement stone ) 是由 汪杰 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:一种用于评价气藏固井水泥石自愈合性能的实验方法,包括以下步骤:将高强度碳纤维造孔线穿过管线接头,两端拉直固定在自愈合水泥石模具顶部和底部;将配制好的自愈合水泥浆倒入上述模具内,制作带微孔的水泥石模块;待水泥浆完全凝固成水泥石后,取出碳纤维造孔线,在水泥石外围涂抹树脂胶;使用CT扫描仪测量水泥石模块孔隙大小;将水泥石模块放置于恒温箱内并与气体驱替装置连接,通过注入压力计算水泥石模块渗透率;使用CT扫描仪测量实验后水泥石模块孔隙大小;根据渗透率和孔隙大小变化评价自愈合水泥石受气侵蚀后的自愈合性能。本方法中模型不用施加围压,可有效避免围压对人工孔隙尺寸的影响,实验过程中获取的渗透率下降值更精确。(An experimental method for evaluating the self-healing performance of gas reservoir cementing cement stones comprises the following steps: penetrating a high-strength carbon fiber pore-forming line through a pipeline joint, straightening and fixing two ends of the high-strength carbon fiber pore-forming line at the top and the bottom of a self-healing cement stone mould; pouring the prepared self-healing cement paste into the mold to manufacture a cement stone module with micropores; after the cement paste is completely solidified into the cement stone, taking out the carbon fiber pore-forming line, and smearing resin glue on the periphery of the cement stone; measuring the size of the pore of the cement block by using a CT scanner; placing the set cement module in a constant temperature box and connecting the set cement module with a gas displacement device, and calculating the permeability of the set cement module through injection pressure; measuring the size of the pore of the cement stone module after the experiment by using a CT scanner; and evaluating the self-healing performance of the self-healing cement stone after gas erosion according to the change of the permeability and the size of the pore. In the method, the model does not need to apply confining pressure, so that the influence of the confining pressure on the size of the artificial pore can be effectively avoided, and the permeability reduction value obtained in the experimental process is more accurate.)

一种用于评价气藏固井水泥石自愈合性能的实验方法

技术领域

本发明涉及一种用于评价气藏固井水泥石自愈合性能的实验方法,属于油气田开发技术领域。

技术背景

井下高温高压、地层蠕动等产生的应力变化会对油气井水泥环产生应力冲击,使固井水泥环完整性受到破坏并引起油气窜流、环空带压等问题,是油气井安全生产一直面临的挑战。常用于解决该类问题的固井方法包括弹性膨胀水泥浆和自愈合水泥浆体系,弹性膨胀水泥浆体系主要用于应对完井作业时射孔和压裂,可有效应对拉伸和压缩造成的水泥石破坏,但水泥石一旦受到破坏后,无法达到自我修复的效果;而自愈合水泥浆体系可通过自我诊断修复的技术,解决水泥环受到破坏引起的油气窜流问题。经过多年发展,国内外在自愈合水泥浆配方方面取得了巨大进步,但是对应的水泥石自愈合能力评价仍然存在很多缺陷。

通过文献调研发现,目前对水泥石自愈合能力评价指标包括人工制造一定裂缝后测试渗透率下降率或通孔中电解质溶液电导率变化率等。其中渗透率下降率测试是基于人工裂缝在油或气浸润后水泥石中自愈合材料产生化学反应并愈合裂缝,导致渗透率下降,该方法中人工裂缝通常采用垫片或微支撑剂进行支撑,但是在岩心夹持器中裂缝宽度受围压影响较大,这样无法精确评价裂缝愈合是受围压影响还是自愈合材料作用效果;通孔电解质溶液电导率变化率测试虽然是基于有无自愈合材料添加时测量水泥石凝固过程中电导率变化,更类似于无破坏水泥石膨胀率测试,但实际井筒中水泥环凝固后受应力或温度等因素影响产生破坏后,在经过油或气浸润后产生化学反应并愈合微裂缝,因此电导率测试方法与实际生产过程存在偏差。

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