針對(duì)我國(guó)西南地區(qū)首座地下儲(chǔ)氣庫(kù)——相國(guó)寺儲(chǔ)氣庫(kù)投產(chǎn)后注采井出現(xiàn)較大比例的B環(huán)空異常帶壓?jiǎn)栴},采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方法,根據(jù)注采井100 m、900 m、2 000 m垂深處溫度和壓力差異,設(shè)計(jì)了不同的水泥石養(yǎng)護(hù)溫度和加載圍壓,并采用小尺寸的水泥環(huán)完整性測(cè)試裝置基于應(yīng)力等效原理測(cè)試了從井底到井口水泥環(huán)在試壓和注采時(shí)的密封能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:①井筒不同深度段水泥候凝溫度和圍壓差異較大,同一種水泥漿體系在實(shí)際固井后沿井筒深度具有不同的機(jī)械性能,導(dǎo)致不同井段水泥環(huán)密封性能存在著巨大的差異;②交變載荷會(huì)導(dǎo)致水泥環(huán)的壓實(shí)和累積損傷,加劇水泥環(huán)的密封失效;③注采井2 000 m處水泥環(huán)在試壓和注采工況條件下,密封性完好,沒(méi)有發(fā)生泄漏,1 000 m處水泥環(huán)在試壓工況下能保持完好,在循環(huán)交變載荷下存在著水泥環(huán)密封失效的現(xiàn)象,井口附近100 m處水泥環(huán)在試壓工況和注采工況時(shí)均出現(xiàn)了泄漏;④實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示,在試壓和注采工況下,井筒中上部水泥環(huán)密封失效是造成B環(huán)空異常帶壓的根本原因。結(jié)論認(rèn)為,該研究成果可以為提高地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采井固井水泥環(huán)密封的可靠性提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。 

【文章來(lái)源】：天然氣工業(yè). 2020年05期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

完整性實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理圖

為了分析井筒試壓對(duì)井筒中部水泥環(huán)密封性的影響，選取井筒中部1 000 m井深處工況環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)試壓工況下內(nèi)壓為45 MPa，等效實(shí)驗(yàn)內(nèi)壓為35.1MPa，圍壓4.1 MPa。當(dāng)內(nèi)壓加載至35.1 MPa，穩(wěn)壓30 min后卸載，流量計(jì)未監(jiān)測(cè)到竄出的氣體；然后按照1.0～22.1 MPa實(shí)驗(yàn)循環(huán)內(nèi)壓加載，在循環(huán)至第2個(gè)周期時(shí)即開(kāi)始監(jiān)測(cè)到大量氣體從環(huán)空竄出（圖3）。圖3 中部井段水泥環(huán)密封性測(cè)試結(jié)果圖

中部井段水泥環(huán)密封性測(cè)試結(jié)果圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]溫度對(duì)水泥石機(jī)械性能非線(xiàn)性影響規(guī)律及原因分析[J]. 艾正青,張峰,丁輝,蘇東華,李威,張興國(guó).  鉆井液與完井液. 2018(04)
[2]固井水泥體系在不同條件下的力學(xué)行為規(guī)律[J]. 鄭友志,徐冰青,蒲軍宏,牟乃渠,王斌,李明.  天然氣工業(yè). 2017(01)
[3]循環(huán)應(yīng)力作用下水泥環(huán)密封性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉仍光,張林海,陶謙,周仕明,丁士東.  鉆井液與完井液. 2016(04)
[4]連續(xù)變化內(nèi)壓下套管-水泥環(huán)-圍巖組合體微環(huán)隙計(jì)算[J]. 初緯,沈吉云,楊云飛,李勇,高德利.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2015(03)
[5]井下復(fù)雜條件下固井水泥環(huán)的失效方式及其預(yù)防措施[J]. 郭辛陽(yáng),步玉環(huán),李娟,李強(qiáng).  天然氣工業(yè). 2013(11)
[6]基于水泥石實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的水泥環(huán)力學(xué)完整性分析[J]. 盧亞鋒,鄭友志,佘朝毅,唐庚,劉祥康,郭建華,李早元.  天然氣工業(yè). 2013(05)
[7]水平井水泥石力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)[J]. 王毅,陳大鈞,余志勇,齊志剛.  天然氣工業(yè). 2012(10)
[8]川渝地區(qū)含硫氣井固井水泥環(huán)界面腐蝕機(jī)理分析[J]. 鄭友志,佘朝毅,姚坤全,馬發(fā)明,王欣,唐庚,羅詠楓,程小偉,郭小陽(yáng).  天然氣工業(yè). 2011(12)
[9]套管-地層系統(tǒng)套管載荷的彈塑性理論分析[J]. 陳朝偉,蔡永恩.  石油勘探與開(kāi)發(fā). 2009(02)
[10]油井水泥石在圍壓作用下的力學(xué)形變行為[J]. 李早元,郭小陽(yáng),韓林,羅平亞.  天然氣工業(yè). 2007(09)

博士論文
[1]油氣井水泥石力學(xué)行為本構(gòu)方程與完整性評(píng)價(jià)模型研究[D]. 劉健.西南石油大學(xué) 2013

碩士論文
[1]油氣井固井水泥環(huán)力學(xué)研究[D]. 萬(wàn)曦超.西南石油大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2926022