地下储气库注采井不同井段水泥环密封性能实验

发布时间：2020-12-19 13:58

　　针对我国西南地区首座地下储气库——相国寺储气库投产后注采井出现较大比例的B环空异常带压问题,采用室内实验的方法,根据注采井100 m、900 m、2 000 m垂深处温度和压力差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压,并采用小尺寸的水泥环完整性测试装置基于应力等效原理测试了从井底到井口水泥环在试压和注采时的密封能力。实验结果表明:①井筒不同深度段水泥候凝温度和围压差异较大,同一种水泥浆体系在实际固井后沿井筒深度具有不同的机械性能,导致不同井段水泥环密封性能存在着巨大的差异;②交变载荷会导致水泥环的压实和累积损伤,加剧水泥环的密封失效;③注采井2 000 m处水泥环在试压和注采工况条件下,密封性完好,没有发生泄漏,1 000 m处水泥环在试压工况下能保持完好,在循环交变载荷下存在着水泥环密封失效的现象,井口附近100 m处水泥环在试压工况和注采工况时均出现了泄漏;④实验结果揭示,在试压和注采工况下,井筒中上部水泥环密封失效是造成B环空异常带压的根本原因。结论认为,该研究成果可以为提高地下储气库注采井固井水泥环密封的可靠性提供实验数据支撑。 

【文章来源】：天然气工业. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

完整性实验设备及原理图

为了分析井筒试压对井筒中部水泥环密封性的影响，选取井筒中部1 000 m井深处工况环境，现场试压工况下内压为45 MPa，等效实验内压为35.1MPa，围压4.1 MPa。当内压加载至35.1 MPa，稳压30 min后卸载，流量计未监测到窜出的气体；然后按照1.0～22.1 MPa实验循环内压加载，在循环至第2个周期时即开始监测到大量气体从环空窜出（图3）。图3 中部井段水泥环密封性测试结果图

中部井段水泥环密封性测试结果图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]油气井水泥石力学行为本构方程与完整性评价模型研究[D]. 刘健.西南石油大学 2013

硕士论文
[1]油气井固井水泥环力学研究[D]. 万曦超.西南石油大学 2006



本文编号：2926022