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题名一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系
被引量：3
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作者
郑友志
佘朝毅
付洪琼
郭小阳
汪瑶
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机构
中国石油西南油气田公司工程技术研究院
中国石油西南油气田公司
西南石油大学
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期63-70,共8页
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基金
中国石油西南油气田公司科研项目“自愈合水泥浆评价方法研究”(编号:20220302-02)。
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文摘
随着固井水泥浆技术的发展,固井自愈合技术已然成为预防和治理油气窜、提高水泥环长期密封能力最为有效的技术之一。针对固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题,基于“先防后堵”的技术思路,从化学仿生的角度,研发了一种溶黏型仿生自愈合水泥浆体系,分别评价了该仿生自愈合水泥浆体系工程性能和凝固后的自愈合水泥石力学性能,并通过劈裂造缝的方式,评价了自愈合水泥石在甲烷养护条件下的力学性能恢复能力和渗透率的降低率。最后通过SEM微观测试和红外光谱分析了该自愈合水泥的愈合机理。研究结果表明:①水泥石力学性能优异,在抗压强度降低15%的情况下水泥石弹性模量减少41%,显示出良好的韧性,起到了“先防”的作用;②破坏后的水泥石遇烃激发,能生成一种溶黏型凝胶状酯类物质,重新黏合水泥石骨架,自愈合水泥石在甲烷养护条件下抗压强度恢复率达94.5%,抗折强度恢复率达58.6%,气测渗透率降幅为99%,液测渗透率降幅为100%,起到了“后堵”的作用。结论认为,溶黏型仿生自愈合水泥浆体系可有效实现固井完整性并在水泥环破坏后通过自愈合实现长期密封完整性,为防止环空异常带压这一油气井生产安全隐患提供了有力的技术支撑,有利于解决固井水泥环长期密封性能失效引发的环空油气窜技术难题。
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关键词
自愈合
溶黏型
水泥浆
水泥石
评价方法
先防后堵
环空带压
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Keywords
Self-healing
Viscosity-soluble type
Cement slurry
Set cement
Evaluation method
Prevention before blocking
Sustained casing pressure
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分类号
TE256
[石油与天然气工程—油气井工程]
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