針對深水固井候凝期間水泥漿溫度、壓力與水化反應(yīng)之間復(fù)雜的相互作用,基于水泥漿水化反應(yīng)動力學(xué)建立深水固井候凝井筒溫度壓力耦合模型,利用差分法進行耦合數(shù)值求解,并將計算結(jié)果與實驗及現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對比以驗證模型的準(zhǔn)確性�？紤]水化反應(yīng)、溫度、壓力之間的相互作用時,新建立的固井井筒溫度壓力耦合模型計算精度在5.6%以內(nèi),能夠很好地滿足工程要求。結(jié)合深水井開展數(shù)值模擬分析候凝期間井筒溫度、壓力、水化度的演化規(guī)律,研究結(jié)果表明:水泥漿溫度在水化熱作用下會迅速升高;隨著水泥漿膠凝強度的發(fā)展,水泥漿的孔隙壓力會逐漸降低,甚至低于地層壓力,從而引發(fā)氣竄;瞬態(tài)變化的溫度和壓力會影響水泥漿水化反應(yīng)速率,井筒深部的水泥漿在高溫高壓環(huán)境下具有更快的水化反應(yīng)速率;對于深水固井作業(yè)來說,泥線附近的低溫環(huán)境會延長水泥漿的候凝時間,導(dǎo)致固井工作周期變長。圖16表2參26 

【文章來源】：石油勘探與開發(fā). 2020,47(04)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

深水固井工藝示意圖

水泥漿的孔隙壓力隨膠凝強度的增加不斷減小，該過程與水泥漿水化反應(yīng)密切相關(guān)。因此，水泥漿內(nèi)孔隙壓力的計算應(yīng)考慮水泥漿水化反應(yīng)的影響。當(dāng)水泥漿的有效應(yīng)力增加到一定程度，水泥漿的強度便能夠支撐起自身的重量，該時刻水泥漿內(nèi)的孔隙壓力下降到孔隙水的靜液柱壓力并維持恒定[21]:結(jié)合水泥漿的水化動力學(xué)計算模型，水泥漿孔隙壓力可以表達為：

考慮到井眼直徑遠(yuǎn)小于井筒長度，故將套管與水泥環(huán)劃分成一維單元格；而地層相對于井筒為軸對稱，故可劃分成二維單元格。圖3為計算過程中單元格劃分示意圖。2.3 方程離散

【參考文獻】：
期刊論文
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