固井会议西安石油大学自修复模拟试验方法探索.ppt

微裂缝模拟试验方法误差分析(隔离液试验，D-常规隔离液，E-自修复隔离液） 其他微裂缝模拟试验方法 钢管切片压裂法 水泥钢管直接压裂法 固井水泥环微裂缝模拟试验方法 固井水泥环完整性模拟试验仪模拟能够客观地模拟水泥环损伤形成的微裂缝 而且能够清晰地反映出不同固井水泥浆体系在相同破坏条件下的抗裂性能(施加造缝压力时的抗窜强度)和韧性(卸除造缝压力后的抗窜强度)，这对合理评价水泥浆体系的抗裂性能十分重要 固井水泥环自修复模拟试验方法探讨 力学测试和无损伤CT 扫描试验结果证明，通过在模拟套管的不锈钢管内壁上形成均匀钻井液液膜，影响固井水泥浆与钢管内壁胶结界面的水化反应，形成一个疏松低强度的界面胶结过渡带，能够客观真实地模拟固井水泥环微间隙 固井水泥环自修复模拟试验方法探讨 力学测试和无损伤CT 扫描试验结果证明，通过在模拟套管的不锈钢管内壁上形成均匀钻井液液膜，影响固井水泥浆与钢管内壁胶结界面的水化反应，形成一个疏松低强度的界面胶结过渡带，能够客观真实地模拟固井水泥环微间隙 固井水泥环自修复模拟试验方法探讨 力学测试和无损伤CT 扫描试验结果证明，通过在模拟套管的不锈钢管外壁施加一定的挤压力，使管内的固井水泥浆固化体样品形成连通性微裂缝，能够客观真实地模拟固井水泥环内部形成的微裂缝 微裂缝和微间隙模拟试验方法探讨 简单易行 数据表达清晰稳定 与固井水泥环微间隙和微裂缝的实际形成形态和环境工况基本一致 能够较好地应用于评价固井水泥环的力学性能（界面胶结强度和抗裂性能）和自修复技术的研究中 西安石油大学－石油工程学院 学石油 爱石油 献身石油 固井水泥环自修复模拟试验方法探讨 目 录 抗窜强度测定方法 微间隙模拟试验方法 微裂缝模拟试验方法 固井水泥环损伤自修复模拟试验方法的基本要求 能够模拟出固井水泥环损伤形成微裂缝和微间隙的形态与工况，接近真实的环境 模拟试验方法简单易行，能够高效地进行批量试验 能够开展长期性的样品完整性评价试验，模拟试验方法稳定性好，平行样品误差小 能够较准确地测定试验样品的抗窜强度（反映固井水泥环的界面胶结强度和完整性） 抗窜强度评价方法 固井水泥环的好坏即完整性，主要体现在对油气水层的封隔性能是否可靠 用抗窜强度，即固井水泥环抵抗水力压力和气体压力的能力来表征固井水泥环封隔性能 抗窜强度的测试使用界面胶结强度试验仪 抗窜强度测定方法 固井水泥环的好坏即完整性，主要体现在对油气水层的封隔性能是否可靠 抗窜强度，即固井水泥环抵抗水力压力和气体压力的能力，以此表征固井水泥环封隔性能 抗窜强度测定方法 抗窜强度测定方法 抗窜强度测定方法（样品制作） 南阳油田热采井小套管固井液体系评价 配方 编号 代号 配方 来源 QLSN (组合)/(g) XHS /（g） XMR /（g） GBT /（g） 1 NY-RC5 正交分析法 100 60 7 4 对比试验配方 2 YJSN 0.44嘉华G级油井水泥浆 3 YLD-1 灰水比1.6常采井封固剂 4 QZY 灰水比1.6封固剂 南阳油田热采井小套管固井液体系评价 热采井封固剂浆体力学性能试验结果 （800C，24 h） 编号 钢管抗窜强度/(MPa) 试模样品 抗压强度 /(MPa) 1 30.000 7.8 2 30.000 20.0 3 17.710 4.8 4 19.121 5.9 对比试验 编号 钢管样品 抗窜强度 /(MPa) 试模样品 抗压强度 /(MPa) 1 30.000 19.4 2 3.700 4.2 3 1.110 0.2 4 3.602 7.1 热采井封固剂浆体力学性能试验结果 （3000C，10 MPa，72h） 微间隙模拟方法 微间隙形成原因：固井水泥环微间隙形成的主要原因是由于钻井液在套管上形成的钻井液液膜和在井壁上形成的泥饼 模拟原理：通过在模拟套管的不锈钢钢管内壁涂抹一层均匀的钻井液液膜的方法模拟微间隙形成的实际工况 微间隙模拟方法 技术关键：微间隙模拟试验必须严格按规程进行精细操作，目的是保证能够在钢管内壁表面形成均匀的钻井液液膜，以保证试验数据的可靠性和稳定性 模拟钻井液体系：无固相聚合物钻井液（参考配方：0.7%CMC低 +0.3%K-PAM +0.3%JT-888+0.6%油基黄原胶） 0.44水灰比嘉华油井水泥净浆 试验方法 样品 编号 抗窜强度 /MPa 清水处理钢管 1-1 20 1-2 20 1-3 20 钻井液处理钢管 2-1 0.343 2-2 0.342 2-3 0.356 微间隙模拟方法（V|Tome x s 岩心CT扫描检测仪） A清水处理钢管（样品1-1）