晶格膨胀剂对水泥-套管界面胶结性能的影响实验

作     者：步玉环 柳华杰 宋文宇 BU Yuhuan;LIU Huajie;SONG Wenyu

作者机构：中国石油大学石油工程学院山东青岛266555 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2011年第32卷第6期

页      面：1067-1071页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA09Z340) 国家支撑计划课题(2008BAB37B03-3)联合资助 

主　　题：水泥石体积收缩 晶格膨胀剂 水泥-套管界面 胶结强度 实验研究 

摘      要：水泥石体积收缩会严重影响水泥-套管界面的胶结强度,而晶格膨胀剂可以弥补水泥石体积收缩,但晶格膨胀剂能否改善水泥-套管界面胶结强度有待进一步研究。利用自行设计的界面胶结强度测定仪定性地测量了膨胀水泥与套管的剪切胶结强度,同时研究了温度和压力变化条件下膨胀水泥与套管的胶结性能,并与常规水泥进行对比,探讨了膨胀水泥与套管界面的微观结构与界面胶结强度宏观力学行为的关系。研究表明:晶格膨胀剂的加入使得水泥-套管界面胶结强度明显下降;同时,晶格膨胀剂使水泥石的弹性模量增大,使水泥-套管界面胶结强度抵抗温度和压力变化的能力变差。为了满足开发过程中温度、压力改变条件下的固井界面封隔特性要求,研究一种既能实现膨胀功能、又能改善界面胶结力和水泥石力学性能的膨胀剂具有重要的意义。