空心微珠低密度水泥环完整性试验研究

发布时间：2018-08-27 05:57

【摘要】：为了提高空心微珠低密度水泥环的长期封固能力,开展了循环载荷及高内压工况作用下的水泥环完整性试验研究。利用三轴岩石力学测试系统,采用轴向循环加卸载的方法,分析了循环加卸载过程中水泥石的损伤形变规律;在试验基础上,结合厚壁圆筒理论,分析了高内压工况下水泥环的封固完整性。试验结果表明:循环加卸载与高内压工况均能使空心微珠低密度水泥环丧失力学封固完整性。为此,优选了可分散性纤维FK对空心微珠低密度水泥浆进行增韧改性,改性后的水泥浆性能良好,可满足固井施工要求;增韧水泥石的抗拉强度、协调形变能力和承压能力均有所提高,弹性模量下降。研究结果表明,可分散性纤维FK增韧效果较好,为进一步提高低密度水泥环完整性提供了理论依据和优化手段。
[Abstract]:In order to improve the long-term sealing ability of hollow microbead low density cement ring, the integrity test of cement ring under cyclic load and high internal pressure was carried out. By using triaxial rock mechanics test system and axial cyclic loading and unloading method, the damage and deformation laws of cement stone during cyclic loading and unloading are analyzed. The sealing integrity of cement ring under high internal pressure is analyzed. The experimental results show that both cyclic loading and unloading and high internal pressure can make the hollow microbead low density cement ring lose the mechanical seal integrity. Therefore, the dispersed fiber FK was selected to toughen and modify the hollow microbead low density cement slurry. The modified cement slurry has good properties and can meet the requirements of cementing operation, and the tensile strength of toughened cement stone can be improved. The deformation capacity and compression capacity are improved, and the elastic modulus is decreased. The results show that the toughening effect of dispersible fiber FK is better, which provides a theoretical basis and optimization means for further improving the integrity of low density cement ring.
【作者单位】：油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学);中国石油塔里木油田分公司库车油气开发部;
【基金】：国家自然科学基金项目“基于多相渗流理论的环空气窜机理及应用基础研究”(编号:5157041530)资助
【分类号】：TE256

【参考文献】

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