提高水泥胶结强度的套管黏砂技术研究

摘要：

为提高固井水泥胶结强度，对黏砂套管-水泥环间各界面进行强度校核，建立黏砂套管水泥胶结强度计算模型，分析胶结剂厚度与砂粒半径的比值、黏砂密度、胶结剂抗剪切强度及水泥环抗压强度等因素对水泥胶结强度的影响。研究结果表明：当胶结剂厚度和砂粒半径的比值为1时，黏砂套管水泥胶结强度最大，且在其他条件不变时，胶结剂厚度和砂粒半径的比值相同，对应的黏砂套管水泥胶结强度也相同；在临界黏砂密度内，黏砂套管水泥胶结强度与黏砂密度和胶结剂抗剪切强度呈线性增长关系；当水泥环抗压强度小于胶结剂抗拉强度时，黏砂套管水泥胶结强度为与胶结剂抗拉强度相关的定值，当水泥抗压强度介于胶结剂抗拉强度和1.5倍胶结剂抗剪切强度之间时，黏砂套管水泥胶结强度随水泥环抗压强度增大而增大，当水泥抗压强度大于1.5倍胶结剂抗剪切强度时，黏砂套管水泥胶结强度为与胶结剂抗剪切强度相关的定值。因此，当胶结剂厚度和砂粒半径的比值为1、黏砂密度为80%、胶结剂中添加质量分数为13%的四乙烯五胺固化剂及水泥环抗压强度大于1.5倍胶结剂抗剪切强度时，黏砂套管水泥胶结强度可达最大值。

关键词：黏砂套管、水泥胶结强度、砂粒粒径、黏砂密度、胶结剂

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目“基于混沌理论煤层气井压裂孔裂隙分形演化与渗流特征研究”编号51274067。

在线出版日期：2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：47-51