高温高压水泥环完整性评价装置的研发及其应用

摘要

水泥环完整性是关系油气井安全生产的关键屏障,研究水泥环的完整性,最重要一环就是要建立评价水泥环完整性的装置.通过使实际井筒水泥环的等效应力与模拟井筒水泥环的等效应力相等的方式实现将井下作业工况载荷等效到模拟井筒上,借助岩心挟持器的原理模拟井下温度应力环境,以通气验窜、CT扫描等为手段检测水泥环的失效方式,设计一套评价水泥环完整性的实验装置.对西部某油田C环空高低应力环境下的水泥环受载进行了模拟实验,以实验的方式验证了地应力环境下水泥环张性裂缝破坏,高应力环境下的界面塑形变形破坏;对东部某油田油层套管水泥环模拟评价,揭示了水泥成分缺陷是其完整性破坏的主要原因.该完整性评价装置可为油田水泥环的评价及水泥环材料改性研究提供有力的支撑手段.