一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法技术

技术编号:26171952 阅读:63 留言:0更新日期:2020-10-31 13:46
本发明专利技术涉及一种固井早期气窜评价的固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,属于气藏固井评价领域。为了解决现今固井水泥浆气窜评价流程繁琐,均需进过实验模拟,且实验结果误差较大的问题,为后续固井水泥浆气窜评价奠定基础。其技术方案是:建立套管‑水泥浆‑地层物理模型;计算固井第一界面处套管径向位移;计算固井第二界面处井壁岩石径向位移;推导得到水泥浆等温压缩系数计算方程;进行水泥浆体积收缩与水泥浆孔隙压力降低关系评价。与现有技术相比,本发明专利技术所需数据无需通过模拟实验测定,成本较低;计算参数来自实际井筒数据,计算准确度高;计算流程简便,方便快捷,实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法
本专利技术涉及一种固井早期气窜评价的固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,属于气藏固井评价领域。
技术介绍
固井是一项投资大、风险高、作业时间短、一次性作业强的多工种联合作业的地下隐蔽性应用工程。它是连接钻井、完井、开发的关键环节,具有承前启后的重要作用,其主要目的是实现良好的层间封隔,巩固钻井技术成果,保证油气资源安全开采。然而固井后的环空气窜将破坏层间封隔,导致环间带压,严重时甚至造成一口井的报废,影响后续钻井、完井、开发及酸化压裂等生产作业的顺利进行。环空气窜与界面胶结不良,水泥浆防气窜能力弱,水泥石完整性破坏等因素密切相关,其中水泥浆防气窜能力是影响早期气窜的关键因素,固井早期通过研究水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降关系能较好识别固井初期是否气窜,因此水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法具有重要实际意义。申请号为CN201310432978.0的专利申请《固井水泥浆气窜模拟评价仪》,通过实验模拟得到水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降关系,从而进行气窜预测评价,操作繁杂,工作量大且成本较高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,其特征在于:该方法包括以下步骤,/n第一,建立套管-水泥浆-地层物理模型,准备井筒静态参数,包括套管内外径、套管弹性模量、套管泊松比、岩石弹性模量、岩石泊松比、地层温度、地层压力;/n第二,通过套管受力分析,结合套管受力边界条件,利用套管位移变化方程,计算固井第一界面处套管径向位移;/n第三,在套管位移分析的基础上,结合井壁岩石位移变化方程,计算固井第二界面处井壁岩石径向位移;/n第四,通过水泥浆孔隙压力变化与水泥浆体积膨胀量关系,结合水的等温压缩系数,推导得到水泥浆等温压缩系数计算方程;/n第五,基于水泥浆塑性体积收缩量与套管膨胀体积、岩石膨...

【技术特征摘要】
1.一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,其特征在于:该方法包括以下步骤,
第一,建立套管-水泥浆-地层物理模型,准备井筒静态参数,包括套管内外径、套管弹性模量、套管泊松比、岩石弹性模量、岩石泊松比、地层温度、地层压力;
第二,通过套管受力分析,结合套管受力边界条件,利用套管位移变化方程,计算固井第一界面处套管径向位移;
第三,在套管位移分析的基础上,结合井壁岩石位移变化方程,计算固井第二界面处井壁岩石径向位移;
第四,通过水泥浆孔隙压力变化与水泥浆体积膨胀量关系,结合水的等温压缩系数,推导得到水泥浆等温压缩系数计算方程;
第五,基于水泥浆塑性体积收缩量与套管膨胀体积、岩石膨胀体积关系方程,结合水泥浆塑性体积收缩率,联立求解,得到水泥浆孔隙压力下降规律关系式,进行水泥浆体积收缩与水泥浆孔隙压力降低关系评价。


2.根据权利要求1所述的一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,其特征在于:所述套管受力边界条件为其中,

为套管内径处切应力,单位为Pa;为套管外径处切应力,单位为Pa,为套管内径处正应力,单位为Pa,为套管外径处切应力,单位为Pa,qi为套管内部均布载荷,单位为Pa;qo为套管外部表液柱载荷,单位为Pa。


3.根据权利要求1所述的一种固井水泥浆塑性体积收缩与孔隙压降评价方法,其特征在于:所述套管位移变化方程为其中,Δucase为固井第一界面处套管位移变化,单位为m;Ecase为套管的弹性模量,单位为Pa...

【专利技术属性】
技术研发人员:李澜旭杨谋
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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