气井水泥环微间隙封堵材料粒径分形级配优选方法

摘要

天然气在微间隙中的气窜流动特征比较复杂,一旦发生环空气窜,就会造成生产损失,甚至影响施工安全.针对目前封堵材料粒径选择方法的不足,国内外公司做了大量的研究,但国内油田在此方面的研究还未成熟,气体上窜问题仍未得到根本解决.引入分形理论,建立微间隙封堵的物理模型,结合激光粒度测试得到的材料粒径分布状况及分形维数的合理筛选(D=2.556 mm),假定在小于1.68 mm、(1.68-56.8) mm、大于56.8 μm三个粒径范围内分别填充微硅、水泥和漂珠,设计出水泥、微硅和漂珠的质量配比为100 ∶ 22.068 ∶ 12.973.并对封堵体系进行试验测定,结果表明该堵剂有良好的固结强度、造壁性和封堵效果.从而为微间隙封堵工艺提供技术指导,减少气窜事故的发生.